動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)題

1、本卷由系統(tǒng)自動(dòng)生成，請(qǐng)仔細(xì)校對(duì)后使用，答案僅供參考。絕密啟用前2015-2016學(xué)年度學(xué)校5月月考卷1一個(gè)物體從斜面底端的A點(diǎn)沖上斜面，滑到B點(diǎn)時(shí)，其動(dòng)能減少100J，機(jī)械能減少30J。當(dāng)它再次返回A點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能為100J，那么當(dāng)它剛沖上斜面通過A點(diǎn)時(shí)具有動(dòng)能為_J。2甲、乙、丙三物體的質(zhì)量之比為=，它們沿水平面以一定的初速度在摩擦力的作用下減速滑行到停下，滑行距離分別為、. 【小題1】若它們與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，初動(dòng)能相同，則=_.【小題2】若它們所受的摩擦力相同，初動(dòng)能相同，則=_.【小題3】若它們與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，初動(dòng)量相同，則=_.【小題4】若它們與水平面間的摩擦力相同，

2、初動(dòng)量相同，則=_.3用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證ml、m2及地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒m2從高處由靜止開始下落，ml下面拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律題13-2圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)打下的點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）已知ml=50g、m2=150g，取g=9.8m/s2，則（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v= m/s；（2）從0點(diǎn)到第5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量EK= J，系統(tǒng)勢能的減少量EP= J；（3）通過（2）中的數(shù)據(jù)你得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 4將質(zhì)量為1 kg的物體以20 m/s

3、的初速度豎直向上拋出，當(dāng)物體落回原處時(shí)的速度大小變?yōu)?6 m/s，則在整個(gè)過程中，物體克服阻力做的功是_J.5某實(shí)驗(yàn)小組利用無線力傳感器和光電門傳感器探究“動(dòng)能定理”。將無線力傳感器和檔光片固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線通過一個(gè)定滑輪與重物G相連，無線力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平軌道上A、B兩點(diǎn)各固定一個(gè)光電門傳感器，用于測量小車的速度v1和v2，如圖所示。在小車上放置砝碼來改變小車質(zhì)量，用不同的重物G來改變拉力的大小。CAB實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M1。正確連接所需電路。調(diào)節(jié)導(dǎo)軌兩端的旋鈕改變導(dǎo)軌的傾斜度，用以平衡小車的摩擦力。將小車放置在導(dǎo)軌上，輕推小車，使

4、之運(yùn)動(dòng)。可以通過 判斷小車正好做勻速運(yùn)動(dòng)。把細(xì)線的一端固定在力傳感器上，另一端通過定滑輪與重物G相連；將小車停在點(diǎn)C，由靜止開始釋放小車，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，除了光電門傳感器測量速度和力傳感器測量拉力的數(shù)據(jù)以外，還應(yīng)該記錄的物理量為_；改變小車的質(zhì)量或重物的質(zhì)量，重復(fù)的操作。（2）表格中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量之和，DE為動(dòng)能變化量，F(xiàn)是拉力傳感器的拉力，W是F在A、B間所做的功。表中的DE3_J，W3_J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。6如圖所示，一物體被放在傾角為的固定斜面上，向下輕輕一推，它剛好能勻速下滑.若給物體一個(gè)沿斜面向上的初速度v0，則它能上滑的最大路程是_.7某同學(xué)利用如圖甲所示的

5、裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理固定并調(diào)整斜槽，使它的末端O點(diǎn)的切線水平，在水平地面上依次鋪放好木板、白紙、復(fù)寫紙將小球從不同的標(biāo)記點(diǎn)由靜止釋放，記錄小球到達(dá)斜槽底端時(shí)下落的高度H，并根據(jù)落點(diǎn)位置測量出小球平拋的水平位移x改變小球在斜槽上的釋放位置，進(jìn)行多次測量，記錄數(shù)據(jù)如下：高度H（h為單位長度）h2h3h4h5h6h7h8h9h水平位移x（cm）5.59.111.714.215.917.619.020.621.7（1）斜槽傾角為，小球與斜槽之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為斜槽底端離地的高度為y，不計(jì)小球與水平槽之間的摩擦，小球從斜槽上滑下的過程中，動(dòng)能定理若成立應(yīng)滿足的關(guān)系式是（2）以H為橫坐標(biāo)，以 為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙

6、上描點(diǎn)作圖，如圖乙所示；圖6-3-178 如圖6-3-17所示，質(zhì)量為m的物體以初速度沿水平面向左運(yùn)動(dòng)，起始點(diǎn)A與一彈簧O端距離為s，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物體與彈簧相碰后，彈簧的最大壓縮量為x，則彈簧被壓縮至最短時(shí)，彈簧具有的彈性勢能為_.9一個(gè)物體靜止在水平面上，已知m=1 kg，=0.1，現(xiàn)在水平外力F=2 N作用下運(yùn)動(dòng)5 m后立即撤去水平外力F，則其還能滑行_m.(g取10 m/s2)10（18分）（1）用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置測量滑塊A與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。長木板水平固定，細(xì)線跨過定滑輪與滑塊A、重錘B相連。將細(xì)線拉直，測出B離地面的高度h，將重錘從h高處靜止釋放，B落地后，測出A

7、在木板上滑動(dòng)的距離x；改變B釋放高度重復(fù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，若測得A的質(zhì)量=3kg，B的質(zhì)量=lkg，A和B間細(xì)線的長度L=112.0cm，木板的長度=98.0cm，要達(dá)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模陨纤膫€(gè)量中沒有必要測量的是_（用四個(gè)物理量的符號(hào)表示）；在答題卡坐標(biāo)紙上作出x隨h變化的圖象；由圖象并結(jié)合中所測數(shù)值求得滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_11利用圖示裝置可以做力學(xué)中的許多實(shí)驗(yàn)（1）以下說法正確的是 A.利用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)” 時(shí)，須設(shè)法消除小車和木板間的摩擦阻力的影響B(tài).利用此裝置探究 “小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”并用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，如果畫出的a-M關(guān)系圖象不是直線，就可確定加速度與質(zhì)

8、量成反比C.利用此裝置探究“功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將木板帶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)墊高，這樣做的目的是利用小車重力沿斜面分力補(bǔ)償小車運(yùn)動(dòng)中所受阻力的影響小華在利用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時(shí)，因?yàn)椴粩嘣黾铀鶔煦^碼的個(gè)數(shù)，導(dǎo)致鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量，則小車加速度a的值隨鈞碼個(gè)數(shù)的增加將趨近于 的值.12（8分）小明研究小車在水平長木板上運(yùn)動(dòng)所受摩擦力的大小，選用的實(shí)驗(yàn)器材是：長木板、總質(zhì)量為m的小車、光電門、數(shù)字毫秒計(jì)、弧形斜面、擋光片、游標(biāo)卡尺、刻度尺器材安裝如圖甲所示（a）主要的實(shí)驗(yàn)過程：用游標(biāo)卡尺測量擋光片寬度d，讀數(shù)如圖乙所示，則d= mm讓小車從斜面上某一位置釋放，讀

9、出小車通過光電門時(shí)數(shù)字毫秒計(jì)示數(shù)t用刻度尺量出小車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)遮光板與光電門間的距離L 求出小車與木板間摩擦力f= （用物理量的符號(hào)表示）（b）若實(shí)驗(yàn)中沒有現(xiàn)成的擋光片，某同學(xué)用一寬度為8cm的金屬片替代這種做法是否合理？ （選填“合理”或“不合理”）（c）實(shí)驗(yàn)中，小車釋放的高度應(yīng)該適當(dāng) （選填“大”或“小”）些13測量滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中所受的合外力是“探究動(dòng)能定理”實(shí)驗(yàn)要解決的一個(gè)重要問題。為此，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：A實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，一端系在滑塊上的細(xì)繩通過轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪掛上鉤碼，用墊塊將長木板固定有定滑輪的一端墊起。調(diào)整長木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長木板向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)；

10、B保持長木板的傾角不變，取下細(xì)繩和鉤碼，讓滑塊沿長木板向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)回答下列問題：滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打出點(diǎn)的分布應(yīng)該是；滑塊在勻加速下滑過程中所受的合外力大小鉤碼的重力大?。ㄟx填“大于”、“等于”或“小于”）；當(dāng)滑塊沿長木板向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，某同學(xué)打出的一條紙帶如圖所示，用刻度尺測得記數(shù)點(diǎn)1，2，3，4到記數(shù)起點(diǎn)O的距離分別為3.15cm，12.40cm，27.70cm，49.05cm，由此可得，物體的加速度為_m/s2.（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）若滑塊質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m、當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下1、3點(diǎn)時(shí)滑塊的速度分別為和，1、3兩點(diǎn)之間距離為s,重力加

11、速度為g，探究結(jié)果的表達(dá)式是。（用相應(yīng)的符號(hào)表示）14某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲以如圖裝置中的滑塊為對(duì)象驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙、墊塊等需要的東西。當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊（質(zhì)量為）受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是 ，另外沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是 。（2）在（1）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量。往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱

12、出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量。讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小與（< ）。則對(duì)滑塊，本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 （用題中的字母表示）。（3）由于實(shí)驗(yàn)原理上的原因，上述數(shù)學(xué)表達(dá)式只能是近似成立，那么，此試驗(yàn)中真正成立的等式為 （仍用上述題中的字母表示）。15如圖所示，四分之一光滑絕緣圓弧軌道AP和水平絕緣傳送帶PC固定在同一豎直平面內(nèi)，圓弧軌道的圓心為O，半徑為R；P點(diǎn)離地高度也為R，傳送帶PC之間的距離為L，沿逆時(shí)針方向的傳動(dòng)，傳送帶速度v=，在PO的左側(cè)空間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場一質(zhì)量為m、電荷量

13、為+q的小物體從圓弧頂點(diǎn)A由靜止開始沿軌道下滑，恰好運(yùn)動(dòng)到C端后返回物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，不計(jì)物體經(jīng)過軌道與傳送帶連接處P時(shí)的機(jī)械能損失，重力加速度為g求：（1）物體由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程，克服摩擦力做功；（2）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E為多大；（3）物體返回到圓弧軌道P點(diǎn)，物體對(duì)圓弧軌道的壓力大小16右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律如圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m150 g、m2

14、150 g，則（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v_m/s；（2）在打下第“0”到打下第“5”點(diǎn)的過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量Ek_ J，系統(tǒng)勢能的減少量Ep_J；（取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭10 m/s2）（3）若某同學(xué)作出v2h圖象如圖所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭_m/s2。.參考答案1250J【解析】動(dòng)能減少100損失30，則滑到最高點(diǎn)動(dòng)能減少E損失為X，對(duì)應(yīng)比可得則來回?fù)p失，還剩，則2【小題1】632【小題2】111【小題3】3694【小題4】632【解析】【小題1】由動(dòng)能定理得：mgs0Ek，滑行距離為s，所以，三物體滑行距離之比為：632【小題2】設(shè)摩擦力均為，由動(dòng)能

15、定理得：，所以，物體的滑行距離為，三物體滑行距離之比為111【小題3】把代入s得，所以，三物滑行距離之比為3694【小題4】 把代入得，所以，三物滑行距離之比為：632【答案】（1）；（2） ，（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，系統(tǒng)機(jī)械能守恒【解析】試題分析：（1）由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔，根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過程中的平均速度，可知打第5個(gè)點(diǎn)時(shí)的速度為：。（2）物體的初速度為零，所以動(dòng)能的增加量為：重力勢能的減小量等于物體重力做功，故：；（3）由此可知?jiǎng)幽艿脑黾恿亢蛣菽艿臏p小量基本相等，因此在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的

16、系統(tǒng)機(jī)械能守恒?？键c(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律【名師點(diǎn)睛】本題全面的考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律中的數(shù)據(jù)處理問題，要熟練掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律以及功能關(guān)系，增強(qiáng)數(shù)據(jù)處理能力。472【解析】整個(gè)過程只有阻力做功，設(shè)為W，根據(jù)動(dòng)能定理有：W=mv22-mv12=×1×(162-202) J=-72 J所以物體克服阻力做的功是72 J.5（1）小車經(jīng)過兩光電門的時(shí)間是否相等（3分）兩光電門間的距離（3分）（2）0.600（2分） 0.610（2分）【解析】（1）小車做勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過相同時(shí)間的位移相同兩光電門間的距離（2）由動(dòng)能公式可知從次數(shù)1到次數(shù)2，|v22v12|變化量與DE的變化量

17、成正比，可知DE3=0.600，同理可求出W36【解析】輕輕一推，物體剛好能勻速下滑，則mgsin=mgcos，=tan.設(shè)物體能上滑的路程為s，對(duì)此過程由動(dòng)能定理得：-mgscos-mgssin=0-mv02，s=.7（1）mgH（1）=；（2）x2；（3）在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，小球運(yùn)動(dòng)到斜槽底端的過程中，合外力對(duì)小球所做的功等于小球動(dòng)能的增量【解析】解：（1）設(shè)小球離開斜槽時(shí)的速度為v，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得：x=vt，y=聯(lián)立得：v=x小球在斜槽上滑下過程中，重力和摩擦力做功，則合力做的功為：W=mgHmgcos=mgH（1）小球動(dòng)能的變化量Ek=則小球從斜槽上滑下的過程中，動(dòng)能定理若成

18、立應(yīng)滿足的關(guān)系式是 mgH（1）=（2）根據(jù)上題結(jié)果可知，以H為橫坐標(biāo)，以x2為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)作圖，如圖乙所示；（3）由第（1）（2）問，結(jié)合圖象可得：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，小球運(yùn)動(dòng)到斜槽底端的過程中，合外力對(duì)小球所做的功等于動(dòng)能的增量故答案為：（1）mgH（1）=；（2）x2；（3）在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，小球運(yùn)動(dòng)到斜槽底端的過程中，合外力對(duì)小球所做的功等于小球動(dòng)能的增量【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵利用平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)求得小球到達(dá)斜槽的末速度，從而寫出動(dòng)能定理表達(dá)式，要能根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)靈活選擇坐標(biāo)8【解析】由功能原理知：摩擦力做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的改變量： 得：95【解析】對(duì)全程用動(dòng)能定理，F(xiàn)&#

19、183;s1-mg(s1+s2)=0，2×5-0.1×1×10×(5+s2)=0，s2=5 m.10（1）L、l（2分）；如圖所示（4分）；0.2（3分）。【解析】試題分析：在該實(shí)驗(yàn)中，由動(dòng)能定理得：mBgh=mAgx，故動(dòng)摩擦因數(shù)=，所以以上的四個(gè)物理量中，細(xì)線的長度L與木板的長度是沒有必要測量的；x隨h變化的圖象如圖所示；在圖像中找一點(diǎn)，代入即可，=0.2。考點(diǎn)：測量滑動(dòng)摩擦力的實(shí)驗(yàn)。11（1）C（2）g【解析】試題分析：（1）此裝置可以用來研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)，但不需要平衡摩擦力，所以A不準(zhǔn)確；曲線的種類有雙曲線、拋物線、三角函數(shù)曲線等多種，所以若a

20、M圖象是曲線，不能斷定曲線是雙曲線，即不能斷定加速度與質(zhì)量成反比，應(yīng)畫出a圖象，故B錯(cuò)誤；探究“功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要平衡摩擦力，方法是將木板帶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)墊高，這樣做的目的是利用小車重力沿斜面分力補(bǔ)償小車運(yùn)動(dòng)中所受阻力的影響，從而小車受到的合力即為繩子的拉力，故C正確（2）設(shè)小車質(zhì)量為m，鉤碼質(zhì)量為M，則對(duì)小車有MgF=Ma，對(duì)鉤碼有Fmg=ma 聯(lián)立解得，將上式變形為，可見當(dāng)Mm時(shí)，加速度a趨近于g 考點(diǎn)：本題考查了探究功與速度變化的關(guān)系；探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律126.00mm （b）不合理（c）大【解析】試題分析；游標(biāo)卡尺讀數(shù)d=6.00mm；小車經(jīng)過光電門的速度

21、，根據(jù)，可得（b）若金屬片寬度過大，則測得的瞬時(shí)速度就誤差較大，故不合理；（C）為了使得小車到達(dá)最低點(diǎn)的速度大些，故實(shí)驗(yàn)中，小車釋放的高度應(yīng)該適當(dāng)大些?？键c(diǎn)：研究小車在水平長木板上運(yùn)動(dòng)所受摩擦力。13等間距（或均勻）等于6.06 【解析】試題分析：此實(shí)驗(yàn)平衡摩擦力后，確定滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)的依據(jù)是，看打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打出點(diǎn)的分布應(yīng)該是等間距的因?yàn)樵阢^碼作用下，滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)當(dāng)去掉鉤碼后根據(jù)力的合成可知，小車受到的合力等于鉤碼的重力根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)過程中在相等時(shí)間內(nèi)走過的位移差是一個(gè)定值可得根據(jù)可得滑塊受到的合力所做的功為，而1、3兩點(diǎn)的動(dòng)能差為，所以只需驗(yàn)證考點(diǎn)：“探究動(dòng)能定理”實(shí)驗(yàn)14（1）平衡