專題03+探究功與速度變化的關(guān)系年高一物理必修選修5試驗專題練+版含解析

1、2019年高一物理必修二、選修3-5實驗專題練專題03探究功與速度變化的關(guān)系學(xué)校:姓名：班級：考號：1 .為了探究“彈力做功與物體速度變化的關(guān)系”，把木板左側(cè)適當(dāng)抬高后，讓小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，以下關(guān)于本實驗的說法正確的是。A.通過改變橡皮筋的長度來改變拉力做功的數(shù)值B.通過改變橡皮筋的條數(shù)來改變拉力做功的數(shù)值C.通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度D.通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度E.適當(dāng)抬高左側(cè)木板可使橡皮筋做的功等于合力對小車做的功2 .為了只用一根彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)科(設(shè)為定值)，某同學(xué)

2、經(jīng)查閱資1料知，一勁度系數(shù)為k的輕彈簧由伸長量為x至恢復(fù)到原長的過程中，彈力做功為？kx2,于是他設(shè)計了以下實驗。第一步：如圖所示，將彈簧的一端固定在豎直墻上，彈簧處于原長時另一端在A點?，F(xiàn)推動滑塊將彈簧壓縮至B點，松手后滑塊在水平桌面上運動一段距離，到達C點時停止。第二步：將滑塊掛在豎直放置的彈簧下，彈簧伸長后保持靜止?fàn)顟B(tài)?；卮鹣铝袉栴}：(1)對于松手后滑塊在水平桌面上滑動過程中有關(guān)物理量的描述，下列說法正確的是A.當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，滑塊的加速度達最大值B.當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，滑塊的速度達最大值C.滑塊的加速度先增大后減小，然后保持不變D.滑塊的加速度先減小后增大，然后保持不變(2)你認為該同

3、學(xué)應(yīng)該用刻度尺直接測量的物理量是(寫出名稱并用符號表示)：(3)用直接測得的物理量表示滑塊與水平桌面間動摩擦因數(shù)科的計算式科=.3 .某同學(xué)把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，將細繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運動，來定量探究繩子拉力做功與小車動能變化的關(guān)系。此外還準備了打點計時器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙紙帶、刻度尺、鉤碼。組裝的實驗裝置如圖所示。瓶用裝由雙1(1)若要完成該實驗，必需的實驗器材還有。(2)平衡摩擦力后，當(dāng)他掛多個鉤碼牽引小車時，發(fā)現(xiàn)小車運動過快致使打出的紙帶上點數(shù)較少，難以選到合適的點計算小車速度。在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請你

4、利用本實驗的器材提出一個解決方法E4 .為了“探究外力做功與物體動能變化的關(guān)系”，查資料得知：“彈簧的彈性勢能P-Z，其中k是彈簧的勁度系數(shù)，x是彈簧的形變量”.某同學(xué)用壓縮的彈簧推靜止的小球(已知質(zhì)量為m運動來探究這一問題.為了研究方便，把小鐵球O放在水平桌面上做實驗，讓小鐵球O在彈力作用下運動，即只有彈簧推力做功.該同學(xué)設(shè)計實驗如下：甲乙(1)如圖甲所示，將輕質(zhì)彈簧豎直掛起來，在彈簧的另一端掛上小鐵球O靜止時測得彈簧的形變量為d.在此步驟中，目的是要確定,用md、g表示為.(2)如圖乙所示，將這根彈簧水平放在光滑桌面上，一端固定在豎直墻面，另一端與小鐵球接觸(不連接)，用力推小鐵球壓縮彈簧

5、；小鐵球靜止時測得彈簧壓縮量為x,撤去外力后，小鐵球被彈簧推出去，從水平桌面邊沿拋出落到水平地面上.(3)測得水平桌面離地高為h,小鐵球落地點離桌面邊沿的水平距離為L,則小鐵球被彈簧彈出的過程中初動能氏=,末動能&=(用mih、L、g表示)；彈簧對小鐵球做的功W=(用mix、d、g表示）.對比W和（&）就可以得出“外力做功與物體動能變化的關(guān)系”，即：“在實驗誤差范圍內(nèi)，外力所做的功等于物體動能的變化”.5 .某同學(xué)采用如圖1所示的裝置進行“合外力做功和動能變化的關(guān)系”的研究。a.按圖1把實驗器材安裝好，不掛沙桶,反復(fù)調(diào)節(jié)長木板左端高度，直到滑塊能夠做勻速直線運動;b.把細線系在滑塊上并繞過定滑

6、輪懸掛沙桶，接通電源，放開滑塊，電火花計時器在被滑塊帶動的紙帶上打下一系列點.從某點A開始依次取計數(shù)點B、C、D，每相鄰計數(shù)點之間還有4個計時點未畫出，沙和沙桶的總質(zhì)量為100g;c.測量出RC口各點與A點的距離，分別記為勺、與;d.用沙和沙桶受到的總重力作為細線對滑塊的拉力，分別乘以勺、叼,得到合外力對滑塊所做的功匕、%*%e.求出BCH各點速度的大小，分別記為叫、口公啊，再求出它們的平方說、試、詔；f.用縱坐標(biāo)表示速度的平方吃橫坐標(biāo)表示合外力又骨塊所做的功W作出/一W圖象，并在圖象中描出（Wj說）坐標(biāo)點，再連成圖線；請回答下列問題：（重力加速度9;9,8僧/5、以下計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)

7、字）（1）在步驟d中，該同學(xué)測得X4=40.00cm,則合外力對滑塊所做的功W=J;（2）該同學(xué)得到的,一皿圖象如圖2所示.通過圖象可知，打A點時對應(yīng)滑塊的速度va=m/s；（3）滑塊的質(zhì)量M=Kg.6 .某同學(xué)做“探究合力做功與物體速度變化量的關(guān)系”的實驗裝置如圖所示，小車在橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行。用1條橡皮筋時彈力對小車做的功記為W當(dāng)用2條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次實驗時，每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致。實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出?；卮鹣铝袉栴}：打點計時器(1)本實驗中，要調(diào)節(jié)小木塊a的位置，目的是。(2)用完全相同的橡皮筋的目的是,每

8、次實驗(填“必須”或“不必”)計算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值。(3)為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶上所打的點間距(填“相等”或“不相等”)的一段。7 .用如圖甲所示的裝置做“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗時，一條橡皮筋對小車做的功記為W然后用2條，3條橡皮筋并在一起進行第2次、第3次實驗。每次小車獲得的速度可由打點計時器打出的紙帶測出。N點.產(chǎn)器小軍M觀跖工/由乙關(guān)于該實驗的下列說法正確的是(選填字母)A.長木板要適當(dāng)傾斜，以平衡小車運動中受到的阻力B.通過改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值C.每次實驗橡皮筋的規(guī)格要相同，拉伸的長度要相同D.本次實驗的結(jié)論是W與v成正比(2)如圖乙所示是某

9、次正確操作情況下，打點計時器記錄的一條紙帶的一部分，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的(選填A(yù)B或BC)段進行測量。8 .某研究性學(xué)習(xí)小組做探究“橡皮筋做的功和物體速度變化的關(guān)系”的實驗，下圖中是小車在一條橡皮筋作用下由靜止彈出沿木板滑行的情形，這時，橡皮筋對小車做的功記為W當(dāng)我們用2條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次實驗時，每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放，小車每次實驗中獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出o(1)實驗時為了使小車只在橡皮筋作用下運動，應(yīng)采取的措施是(2)實驗中我們應(yīng)測量小車的什么速度()A.全程的平均速度B.加速階段的平均速度C.任一點的瞬時速度D.勻速階段

10、的瞬時速度(3)在本實驗中作出W-v圖象如圖所示，比較符合實際的是()湘+141ABCD(4)本實驗結(jié)論是：橡皮筋做的功W和物體速度vn變化的關(guān)系應(yīng)是W*9 .某實驗小組利用如圖所示的裝置驗證動能定理，其主要步驟如下：一端系有滑塊(固定有一與長木板垂直的窄片)的細繩，通過轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪，懸掛一鉤碼，用墊塊將長木板的右端墊起，調(diào)整墊塊以改變長木板的傾角，直至輕推滑塊時，滑塊會沿長木板向下做勻速直線運動。保持長木板的傾角不變，取下細繩和鉤碼，讓滑塊沿長木板下滑，記下A、B兩個光電門的遮光時間、%.用天平分別測出滑塊和鉤碼的的質(zhì)量Mm用直尺測量AB間的距離L(窄片的寬度d為已知)請回答下列問題(

11、重力加速度大小為g)(1)根據(jù)判浙滑塊做勻速直線運動。(2)滑塊沿長木板下滑過程中所受的合外力大小為。(3)實驗最終要驗證的表達式為。10 .為了探究功與速度變化的關(guān)系，現(xiàn)提供如圖所示的器材，讓小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，小車帶動紙帶運動，打點計時器在運動的紙帶上打下一系列的點。(打點計時器打點時間間隔為0.02s)請思考探究思路并回答下列問題：(1)實驗前，先平衡阻力，操作方法是：將木板左端墊高，使木板稍微傾斜，使小車連上紙帶，紙帶穿過打點計時器限位孔，放在木板上；輕輕推動小車，打出一條紙帶，測量小點之間的距離，只要間距就可以認為平衡阻力了；(2)當(dāng)我們分別用同樣的橡皮筋1條、2

12、條、3條，并起來進行第一次、第二次、第三次、實驗時，每次實驗中橡皮筋拉伸的長度應(yīng)該,這樣，1條、2條、3條，橡皮條拉動小車時，橡皮條對小車做的功可認為分別是W2W3W(3)小車帶動紙帶運動，打點計時器在紙帶上打出的點并不是均勻的，如圖所示，由紙帶求出小車獲得的速度大小為m/s。工一二一-#3明3月,埋戶叫3陰川：陰#*+二,11 .用如圖所示裝置做“功與速度變化的關(guān)系”的實驗.實驗中，小車碰到制動擋板時，鉤碼尚未到達地面.(1)為了使細繩的拉力等于小車所受的合外力，以下操作必要的是(選填選項前的字母)A.在未掛鉤碼時，將木板的右端墊高以平衡摩擦力B.在懸掛鉤碼后，將木板的右端墊高以平衡摩擦力C

13、.調(diào)節(jié)木板左端定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募毨K與木板平行D.所加鉤碼的質(zhì)量盡量大一些(2)如圖是某次實驗中打出紙帶的一部分.、/、日、為4個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個打出的點沒有畫出，所用交流電源的頻率為50出.通過測量，可知打點計時器打日點時小車的速度大小為口用.(圖中長度單位為cm)12.“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗裝置如圖所示。用懸掛重物的方法為小車提供拉力，用打點計時器測量小車下滑時的速度，通過改變祛碼盤中祛碼的個數(shù)改變細繩對小車的拉力，從而探究出小車在不同拉力做功下的速度。(1)實驗中，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細線與

14、長木板平行，接下來還需要將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，關(guān)于這一項操作以下說法正確的是。A.這樣做的目的是為了讓小車更快地下滑，因為一個祛碼提供的拉力太小，不足以拉動小車B.這樣做是不合適的，因為小車將在重力作用下向下運動，從而使得小車加速運動的力不僅僅是細線的拉力C.這里適當(dāng)?shù)母叨仁侵冈谶@個高度下，沒有繩子拉力時，連接紙帶的小車恰好能夠勻速運動(2)實驗中設(shè)小車的質(zhì)量為M祛碼盤和祛碼的總質(zhì)量為m要使小車下滑時受到白合力大小更接近mg進行質(zhì)量m和M的選取，以下幾組數(shù)據(jù)中，最合適的一組是。A. M=200g,n=10g、15g、20g、25g、30g、40gB. M=200g,n=20g、40g、

15、60g、80g、100g、120gC. M=400g,n=10g、15g、20g、25g、30g、40gD. M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g(3)如圖所示，是實驗中用打點計時器得到的一條紙帶，AB、C、0E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出。測量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為：SB=4.22cm、&(=4.65cmScd=5.08cm、SDe=5.49cnSEF=5.91cm、&G=6.34cm,已知打點計時器的工作頻率為50Hz,則與紙帶上F點對應(yīng)的小車速度v=m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。13 .某實驗小小組應(yīng)用如圖所示

16、裝置探究“恒力做功和物體動能變化間的關(guān)系”已知小車的質(zhì)量為“，祛碼及祛碼盤的總質(zhì)量為m,實驗步驟如下：按圖示安裝好實驗裝置，其中與定滑輪及彈簧測力計相連的細線豎直;調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下勻速運動；掛上祛碼盤，接通電源后，再放開小車，讀出彈簧測力計的讀數(shù)。同時，打出一條紙帶，由紙帶求出小車在相應(yīng)位置的速度；改變祛碼盤中祛碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟，求得小車在不同合力作用下在相應(yīng)位置的速度，并讀出相應(yīng)的彈簧測力計讀數(shù)。根據(jù)以上實驗過程，回答以下問題：(1)對于上述實驗，下列說法正確的是A.實驗過程中祛碼和祛碼盤處于超重狀態(tài)B.與小車相連的輕繩與長木板一定要平行C.彈簧測力計的讀

17、數(shù)應(yīng)為祛碼和祛碼盤總重力的一半D.祛碼和祛碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠小于小車的質(zhì)量(2)如上圖所示是實驗中得到的一條紙帶，其中小$、JIE、產(chǎn)是連續(xù)的六個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為，相應(yīng)計數(shù)點間的距離已在圖中標(biāo)出，測出小車的質(zhì)量為M。彈簧測力計的讀數(shù)為產(chǎn)，在打R點時小車的速度大小為；從打m點到打舊點的過程中，合力對小車做的功是，小車動能的增量是.(用題中和圖中的物理量符號表示)14 .如圖1所示，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，電磁打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況。利用該裝置可以完成“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”的實驗。(1)下列說法正確的是A.平衡摩擦力時必須將重物通

18、過細線掛在小車上B.應(yīng)先釋放小車，再接通打點計時器電源C.實驗時，應(yīng)使小車靠近打點計時器由靜止釋放D.為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使重物質(zhì)量遠大于小車質(zhì)量(2)釋放小車后，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標(biāo)為O。在紙帶上依次取A、B、C若干個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T。測得A、B、C各點到O點的距離為Xi、X2、X3如圖2所示。實驗時，小車所受拉力大小近似為mg則從打O點至IJ打B點的過程中，拉力對小車做的功W=打B點時小車的速度v=。(3)以v2為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實驗數(shù)據(jù)作出v2W圖象。假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，圖3中正確反映v2W關(guān)系白是。15.用

19、如圖甲所示的實驗裝置探究力做功與物體動能變化的關(guān)系，根據(jù)實驗中力傳感器的示數(shù)和紙帶的測量數(shù)據(jù)等可求得外力對小車做的功和小車動能的變化。(1)除了圖甲中注明的器材外，實驗中還需要交流電源、導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺和。(2)實驗中平衡摩擦力時，取下鉤碼及細線，(填“連接”或“不連接”)紙帶，把木板右端墊高，使小車能沿木板做勻速運動。(3)某次實驗中打出了一條紙帶，其中一部分如圖乙所示，各相鄰計數(shù)點間均有一個點未畫出，且、E、1c口、E、F各點與“點間的距離如圖，設(shè)小車質(zhì)量為m,打點計時器所用交流電源的頻率為f實驗過程中力傳感器的示數(shù)為門則從4到E的過程中外力做功，小車動能變化/=;在多次實驗中測得多組外

20、力做功皿，和對應(yīng)的動能變化歸的數(shù)據(jù)，作出叩一圖象如圖丙所示，測得圖線斜率等于1,由此得出結(jié)論是。16 .某實驗小組采用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，打點計時器的工作頻率為50Hz。打點計時器(1)木板傾斜的目的是為了。(2)實驗中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條，合并起來掛在小車的前端進行多次實驗，每次都要把小車拉到同一位置再釋放小車。把第1次只掛1條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功記為W,第二次掛2條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功為2W,：橡皮筋對小車做功后使小車獲得的速度可由打點計時器打出的紙帶測出。根據(jù)第四次的紙帶(如圖所示)求得小車獲得的速度為m

21、/s。(3)若叩-圖象是一條過原點的傾斜的直線，則說明。17 .如圖所示為某學(xué)習(xí)小組做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗裝置，圖中小車是在一條橡皮筋的作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W當(dāng)用2條、3條、完全相同的橡皮筋并在起進行第2次、第3次、實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致。每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出o次數(shù)隙皮勒做的功10個回隔距離10個網(wǎng)隔時間T()小車扶得的速度小軍獲得速度的平方W0,28800,2,442.0722W0,41760,22.094.3533W0,48960.2騫455.9944IV0.5904|0.22.958.715

22、5W0.64800.23.2410.50卜面是本實驗的數(shù)據(jù)記錄表。(1)除了圖中已有的實驗器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、(2)實驗中，小車會受到摩擦力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡摩擦力，則下面操作正確的是()A.放開小車，能夠自由下滑即可B.不安裝紙帶放開小車，給小車一個初速度，能夠勻速下滑即可C.放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可D.放開拖著紙帶的小車，給小車一個初速度，能夠勻速下滑即可(3)請運用表中測定的數(shù)據(jù)在如圖所示的坐標(biāo)系中做出相應(yīng)的W-V2圖像;(4)根據(jù)描繪的圖像得出的結(jié)論是。18 .為了“探究動能改變與合外力做功”的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案：A.第一步他把帶有定滑輪的木

23、板有毛t輪的一端墊起，把質(zhì)量為M的滑塊通過細繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點計時器，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板勻速運動，如圖甲所示。B.第二步保持木板的傾角不變，將打點計時器安裝在木板靠近滑輪處，取下細繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點計時器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始加速運動，打出紙帶，如圖乙所示。打出的紙帶如圖：帶點塊紙打猾試回答下列問題：(1)已知。AB、C、DDE、F相鄰計數(shù)點的時間間隔為At,根據(jù)紙帶求滑塊速度，當(dāng)打點計時器打A點時滑塊速度以=,打點計時器打B點時滑塊速度vb=。(2)已知重錘質(zhì)量m當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭

24、,要測出某一過程合外力對滑塊做的功，還必須測出這一過程滑塊(寫出物理量名稱及符號)，合外力對滑塊做功的表達式觀臺=。(3)測出滑塊運動OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功以及“b，5VH。以V2為縱軸，以W為橫軸建立坐標(biāo)系，描點作出V2-W圖象，可知它是一條過坐標(biāo)原點的傾斜直線，若直線斜率為k,則滑塊質(zhì)量M=o情感語錄1 .愛情合適就好，不要委屈將就，只要隨意，彼此之間不要太大壓力2 .時間會把最正確的人帶到你身邊，在此之前，你要做的，是好好的照顧自己3 .女人的眼淚是最無用的液體，但你讓女人流淚說明你很無用4 .總有一天，你會遇上那個人，陪你看日出，直到你的人生落幕5

25、.最美的感動是我以為人去樓空的時候你依然在6 .我莫名其妙的地笑了，原來只因為想到了你7 .會離開的都是廢品，能搶走的都是垃圾8 .其實你不知道，如果可以，我愿意把整顆心都刻滿你的名字9 .女人誰不愿意青春永駐，但我愿意用來換一個疼我的你10 .我們和好吧，我想和你拌嘴吵架，想鬧小脾氣，想為了你哭鼻子，我想你了11 如此情深，卻難以啟齒。其實你若真愛一個人，內(nèi)心酸澀，反而會說不出話來12 .生命中有一些人與我們擦肩了，卻來不及遇見；遇見了，卻來不及相識；相識了，卻來不及熟悉，卻還要是再見13 .對自己好點，因為一輩子不長；對身邊的人好點，因為下輩子不一定能遇14 .世上總有一顆心在期待、呼喚著另一顆心15 .離開之后，我想你不要忘記一件事：不要忘記想念我。想念我的時候，不要忘記我也在想念你16 .有一種緣分叫鐘