15．為了探究力對物體做功與物體速度變化的關系，現(xiàn)提供如圖1所示的器材，讓小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，當我們分別用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…并起來進行第1次、第2次、第3次…實驗時，每次實驗中橡皮筋拉伸的長度都應保持一致，我們把橡皮筋對小車做的功可記作W、2W、3W…對每次打出的紙帶進行處理，求出小車每次最后勻速運動時的速度v，記錄數(shù)據(jù)如下．請思考并回答下列問題
功W0W2W3W4W5W6W
v/（m•s-1）01.001.411.732.002.242.45
（1）實驗中木板略微傾斜，這樣做C（填答案前的字母）．
A．是為了釋放小車后，小車能勻加速下滑    
B．是為了增大橡皮筋對小車的彈力
C．是為了使橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功
D．是為了使橡皮筋松弛后小車做勻加速運動
（2）據(jù)以上數(shù)據(jù)，在坐標紙中作出W-v2圖象．
（3）根據(jù)圖象2可以做出判斷，力對小車所做的功與力對小車所做的功與．

分析 （1）實驗中木板稍微傾斜的目的是平衡摩擦力；
（2）根據(jù)描點法作出圖象；
（3）根據(jù)圖象特點，利用數(shù)學知識可正確得出結論．

解答 解：（1）裝置探究橡皮筋做功與小車速度的關系，應平衡摩擦力，使得橡皮筋做功等于合外力做功，以及能夠使橡皮筋松弛后小車做勻速運動，故C正確，ABD錯誤．
故選：C．
（2）根據(jù)描點法作出圖象，如圖所示：
（3）W-v2圖象是一條過原點的傾斜的直線，根據(jù)圖象可知，力對小車所做的功與小車速度平方成正比．
故答案為：（1）C；（2）W-v2圖象如圖；（3）小車速度平方成正比．

點評 本題關鍵要明確該實驗的實驗原理、實驗目的，即可了解具體操作的含義，以及如何進行數(shù)據(jù)處理；數(shù)據(jù)處理時注意數(shù)學知識的應用，本題是考查應用數(shù)學知識解決物理問題的好題．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

5．某實驗小組利用圖（a）所示實驗裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)探究“外力做功與小車動能變化的關系”．實驗時將小車拉到水平軌道的O位置由靜止釋放，在小車從O位置運動到 A位置過程中，經(jīng)計算機處理得到了彈簧彈力與小車位移的關系圖線如圖（b） 所示，還得到了小車在 A位置的速度大小vA；另外用電子秤測得小車（含位移傳感器發(fā)射器）的總質量為m．回答下列問題：

（1）由圖（b）可知，圖（a）中A位置到力傳感器的距離大于（“小于”、“等于”或“大于”）彈簧原長．
（2）小車從O位置運動到A位置過程中彈簧對小車所做的功W=$\frac{{F}_{0}+{F}_{A}}{2}$•xA，小車的動能改變量△Ek=$\frac{1}{2}$m${{v}_{A}}^{2}$．（ 用m、vA、FA、F0、xA中各相關物理量表示）
（3）若將彈簧從小車上卸下，給小車一初速度v0，讓小車從軌道右端向左端滑動，利用位移傳感器和計算機得到小車的速度隨時間變化的圖線如圖（c）所示，則小車所受軌道摩擦力的大小f=m$\frac{{v}_{0}}{{t}_{m}}$．（ 用m、v0、tm中各相關物理量表示）
（4）綜合步驟（2）、（3），該實驗所要探究的“外力做功與小車動能變化的關系”表達式是（F0+FA-2m$\frac{{v}_{0}}{{t}_{m}}$）xA=mvA2．（用m、vA、FA、F0、xA、v0、tm中各相關物理量表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

6．如圖所示，在《探究加速度a與力F、質量M的關系》實驗中，某同學發(fā)現(xiàn)，在運動中直接測出小車（包括車內砝碼）所受的細繩拉力在操作上有一定困難，但當小車的質量M遠大于重物的質量m時（選填：“遠大于”或“遠小于”），可以近似地認為小車所受的細繩拉力的大小F=mg．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

3．在《探究加速度與力、質量的關系》實驗中．

（1）某組同學用如圖1所示裝置，采用控制變量的方法，來研究小車質量不變的情況下，小車的加速度與小車受到力的關系．請完成下列各步驟：
A．首先要平衡摩擦力，目的是使小車受到合力就是細繩對小車的拉力．
B．實驗中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力
C．在實驗中，在滿足塑料桶和砝碼的總質量遠小于小車質量關系的前提下，塑料桶和砝碼總重力才近似等于小車受到的合外力
D．實驗中應先打開打點計時器的電源，然后再釋放小車
F．改變砝碼的個數(shù)，多次測量
（2）某組同學實驗得出數(shù)據(jù)，畫出a-F圖象如右圖2所示，那么該組同學實驗中出現(xiàn)的問題是平衡摩擦力過度．
（3）某同學想通過該裝置探究塑料桶和砝碼的總質量及小車組成的系統(tǒng)能量轉化關系，已知塑料桶和砝碼的總質量為m，小車的質量為M．實驗中，他通過對紙帶的分析和測量得出：當塑料桶及砝碼下降高度為h時，小車的瞬時速度為v，則該同學要驗證的關系式為mgh=$\frac{1}{2}$（M+m）v2．（忽略小車重力勢能的變化）

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

10．某實驗小組用圖甲所示的實驗裝置“探究加速度與力、質量的關系”．圖甲中A為小車，B為裝有砝碼的小盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電磁打點計時器相連，小車的質量為ml，小盤及砝碼的總質量為m2．

（1）下列說法正確的是C
A．實驗時先放開小車，再接通打點計時器的電源
B．每次改變小車質量時，應重新平衡摩擦力
C．本實驗中應滿足m2遠小于ml的條件
D．在用圖象探究小車加速度a與小車質量ml的關系時，應作出a-ml圖象
（2）實驗得到如圖乙所示的一條紙帶，A、B、C、D、E為計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔為T，B、C兩點的間距x2和D、E兩點的間距x4己量出，利用這兩段間距計算小車加速度的表達式為a=$\frac{{x}_{4}-{x}_{2}}{2{T}^{2}}$．
（3）某同學平衡好摩擦阻力后，在保持小車質量不變的情況下，通過改變砝碼個數(shù)，得到多組數(shù)據(jù)，但該同學誤將砝碼的重力當作繩子對小車的拉力，作出了小車加速度a與砝碼重力F的圖象如圖丙所示．據(jù)此圖象分析可得，小車的質量為0.61kg，小盤的質量為0.0061kg．（g=10m/s2，保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．下列說法中正確的是（　�。�
A．從關系式E=I（R+r）可知，電源電動勢由通過它的電流I和電路的總電阻（R+r）共同決定
B．從關系式R=$\frac{U}{I}$可知，導體的電阻跟導體兩端的電壓成正比，跟導體中的電流成反比
C．從關系式I=$\frac{E}{R+r}$可知，電路中的電流跟電源電動勢成正比，跟電路的總電阻成反比
D．從關系式R=$\frac{U}{I}$可知，對一個確定的導體來說，所加的電壓跟通過導體的電流的比值是一定值

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．如圖所示，電源電動勢E=6V，內阻r=1Ω，電阻R1=2Ω，R2=3Ω，R3=7.5Ω，電容器電容C=4μF，開關S原來斷開，現(xiàn)在合上開關S到電路穩(wěn)定，則（　�。�
A．S斷開時電容器的電壓為3V
B．S斷開時電容器a極板帶負電
C．S合上電路穩(wěn)定后電容器b極板帶負電
D．從S斷開到合上開關S且電路穩(wěn)定后，流過電流表的電量為1.92×10-5C

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．某不計重力的帶電粒子在電場和磁場中的情況，下列敘述正確的是（　�。�
A．帶電粒子在磁場中受洛倫茲力為零，則該處磁場感應強度一定為零；帶電粒子在電場中所受電場力為零，則該處場強一定為零
B．帶電粒子在磁場中受到的洛倫茲力方向一定與磁感線方向相同
C．帶電粒子平行電場線或磁感應線分別進入電場或磁場，粒子運動方向不會改變
D．帶電粒子垂直于磁感線方向進入勻強磁場和勻強電場，帶電粒子將分別做勻速圓周運動和類平拋運動

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

5．如圖所示電路，定值電阻R0=6Ω，燈L標有“6V，3W”字樣，燈L的阻值及電源電壓保持不變，閉合開關S，當滑動變阻器R的滑片P置于最左端時，電流表的示數(shù)為0.8A；滑片P置于最右端時，電流表的示數(shù)為0.55A，求：
（1）燈L正常工作時的電阻；
（2）滑動變阻器的最大阻值．

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