v2图线，分析这条图线，可以得知橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度的定量关系。小车(前面带小钩)、长木板(在两侧适当的对称位置钉两个铁钉)、打点计时器、纸带、学生电源(使用电火花计时器时不用学生电源)、导线、5～6条规格相同的橡皮筋、刻度尺。1．按实验原理图将实验仪器安装好。2．平衡摩擦力：在长木板有打点计时器的一端下面垫一块木块，反复移动木块的位置，直至小车上不挂橡皮筋时，轻推小车，纸带打出的点间距均匀，即小车能匀速运动为止。
《金版教程》高考总复习·物理（新高考）实验五　探究功与速度变化的关系1．探究外力对物体做功与物体速度变化的关系。2．通过实验数据分析，总结出做功与物体速度平方的正比关系。1．改变功的大小：采用如图所示的实验装置，用1条、2条、3条…规格相同的橡皮筋将小车拉到同一位置由静止释放，橡皮筋拉力对小车所做的功依次为W、2W、3W…。2．测量速度的大小：小车获得的速度可以由纸带和打点计时器测出，也可以用其他方法测出。3．确定功与速度变化的关系：以橡皮筋对小车做的功为纵坐标，小车获得的速度的平方为横坐标，作出W


v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W，将这一组数据记入表格。4．用2条橡皮筋做实验，实验中小车的释放位置与第一次相同，这时橡皮筋对小车做的功为2W，测出小车获得的速度
v2，将数据记入表格。5．用3条、4条…橡皮筋做实验，用同样的方法测出相应速度
v3、设橡皮筋对小车做的功为4…，并v3W、4W…，将数据记入表格。1．测量小车的速度：实验获得如图所示的纸带，为探究橡皮筋弹力做的功和小车速度变化的关系，需要测量弹力做功结束时小车的速度，即小车做匀速运动的速度，应在纸带上测量的物理量：A1、A3间的距离x，小车速度的表达式是
v＝(T为打点计时器打点的时间间隔)。2．记录实验数据：把计算出的速度填入表格中并算出
v2的值。橡皮筋条数橡皮筋的功/W速度
v/(m·s－1)速度平方2/(m2·s－2v)3．数据处理：在坐标纸上(如图所示)画出W
v2图线(“W”以一条橡皮筋做的功为单位)。4．实验结论：从图象分析可知外力对物体做的功与物体速度变化的关系为
《金版教程》高考总复习·物理（新高考）3．先用1条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度


v2。1．橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋的拉力做的功W与橡皮筋的条数不成正比。应选用规格相同的橡皮筋。2．没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大带来误差。应恰好平衡摩擦力。3．利用打上点的纸带计算小车的速度时，测量不准带来误差。应多次测量x，求平均值。1．平衡摩擦力：将木板一端垫高，使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡。方法是轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否匀速运动，找到一个合适的倾角。2．选点测速：测小车速度时，纸带上的点应选点迹均匀部分的，也就是选小车做匀速运动的区域来计算速度。3．规格相同：橡皮筋规格相同时，力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值。4．开始实验时，小车应靠近打点计时器，并且要先接通电源再释放小车。5．选择小车时，小车质量应适当大一些，使纸带上打的点多一些。1．本实验中物体运动速度可以使用速度传感器直接采集，比用打点计时器方便
快捷且误差较．2小。可以把长木板
换成气垫导轨，略省平衡摩擦的力操作步骤，达到简化实验过程的
目　 　　　　　　　　　　　　　　　　　的。考点　1　　实验原理与实验
步骤　
某实验小组采用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系。
《金版教程》高考总复习·物理（新高考）W∝


列叙述正确的是________。A．
每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B．
每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C．放小车的长木板应
该尽量使其水平D．先接通电源，再
让小车在橡皮筋的作用下弹出(2)实验中，
某同学得到了一条如图乙所示的纸带。这条纸带上的点距并不均匀，下
列说法正确的是________。A．纸带的
左端是与小车相连的B．纸带的
右端是与小车相连C．利用E、F、的G、H、I、J这些点
之BD．利用A、间的距离来确定小车的速度、C、D这些点
之间的距离来确定小车的速度(3)实验中木板
略微倾斜，这样做________。A．是为
了释放小车后，小车能匀加速下滑B．是为
了增大小车下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功
等于合力对小车做的功D．可使得橡皮筋
松弛后小车做匀速运动(4)若根
－多次测量数据画出W据v图象，则对W与v的关系符合实际的是图
丙中的________。尝试解答
　(1)D__(2)BD__(3)CD__(4)C。(1)实验是为
了与探究W，v关系的只要W成倍数增加可可，即采用相同规格不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度，这样橡皮筋对小车做的功就有
倍数关系，
《金版教程》高考总复习·物理（新高考）(1)下


故A、B错误；为使橡皮筋拉力近似等于小车所受要力，需合外平衡摩擦力，
故木板应该斜倾是的，故C错误；计用打点利时器得到打点纸带时应先接通电源，
后让纸带运动，故D正确。(2)纸带
右端点迹密集，故纸带的右相是与端车小连小，要测量的车速度，应
该、A、B选用点迹间距均匀的部分，即应选用纸带的C、D部分进行测量，正确，B、D故A、C错
误。(3)使木板倾斜，小车
受到的摩擦力与小车所受小力重木板的分量大沿相等，在不
施加拉力时，小车在斜面上受到的合力为零，小车可以在斜面上静止或做匀速直线运动
；小车与橡皮筋连接后，小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋对小车做的功
等于合外力对小车做的功，故A、B错误，C、D正确。(4)实验
研究发现，W与，2成v比正故W与v的图象应该是向上弯曲的曲，故C线正确，A、B、D错
误。[变式1]　(2020·河北
衡水学下学中期第二次调研)如图甲是“探究功与速度变化的关系，”的实验装置，当质量为0.1 kg的小车在1条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W；
当用2条、3条……完全相同的橡皮筋进行2第次、第3次……实验时，由
每于拉次实验橡皮筋的中伸长度相同，因2第此次、第3次……实验中，橡皮筋对小车做的功分
别，2W、3为……W每次实验中小车获得的
最大速度可由打点计时器所打出的纸带求出。则：(1)关
于该实验，下列说法中正确的是________(填选项序号字母)。A．必
须平衡摩擦力B．打点计时器可以用
干电池供电C．
每次实验，小车必须从同一位置由静止释放D．可以选用规格不相同的橡皮筋(2)图
乙为某1条橡皮筋实验打出的纸带，测得A、B、C次用、D、E相邻两点间的距离分
别＝AB为1.60 cm，BC＝1.62 cm，CD＝1.64 cm，D，＝1.64 cmE知电源已
频率为50 Hz，则小车获得的最如________ m大速度为s。/果用2条橡皮筋做实验，
那么，在理论上，小车获得的最结大动能为________ J(果保留两位有效数
字)。
《金版教程》高考总复习·物理（新高考）不必算出W的具体数值，


　(1)AC　(2)0.82　0.067解
　(1)为析了保证所车小受的合外力等于橡皮筋的拉力，必须平衡摩擦力，长木板要适当倾斜，
故A正确。打点计时器使用的是低压交流电源，故B错误；根
据实验原理可知，每次实验，小车必须，从一位置由静止弹出同故C正确；根
据实验原理可知，橡皮筋必须选用规格相同的，故D错误。(2)要测量
最大速度，应该DC、选用点迹均匀的部分，即应选用纸带的、E部分
进行测量，相邻隔点的时间间两为t＝0.02 s，最：速度大vm＝＝ m/s＝0.82m/s。如
果皮2条橡用筋做实验，那么的理论上，在车获得小最动能为E大km＝2·m
v＝0.1×0.822 J≈0.067 J。考点　2　　实验数据的处理与误差分析　用如图a所示装置做“探究拉力做功与小车动能变化关系”的实验。实验中，小车
碰到制动挡板时，钩码尚未到达地面。(1)为
了保证细绳的拉力等于小车所受下合的力，以外操作必要的是________(选填选
项前的字母)。A．在
未挂钩码时，将木板的右端垫高以平衡摩擦力B．在
悬挂钩码后，将木板的右端垫高以平衡摩擦力C．
调节木板左端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行D．所
加钩码的质量尽(2)量大一些图b是
甲同学某O、A、B次实验中打出纸带的一部分。、C为4个相邻的计数点，相
邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，所用交流电源的50 H为频率z。通过测量与计算，可知打点计时器打B点时小车的速度大小为________ m/s。
《金版教程》高考总复习·物理（新高考）答案


同学经过认真、规范地操作，得到一条点迹清晰的纸带。他把小车开始运动时打下的点记为O，再依次在纸带上
取等1、2、3、时间间隔的4、5、6等多个计数点，可获得
各计数点到O的距离x及打下各计数点时小车的瞬时速度v。图c是
根据这些实验数据绘出的v2x图象。已知此次实验中钩码总的质量为0.015kg，小车中
砝码的总质量为0.100 kg，重力加，10 m/速度为2s若可把钩码的重力视
为小车所受的拉力，则________ kg由图象可知小车的质量为。(4)在钩
码质量远小于车小质量的情况下，丙同��