高三人教通用版物理一輪復(fù)習(xí)精練實(shí)驗(yàn)探究動(dòng)能定理含答案

1、實(shí)驗(yàn) 5 探究動(dòng)能定理1在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)是用下面的方法和器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的：放在長(zhǎng)木板上的小車由靜止開(kāi)始在幾條完全相同的橡皮筋的作用下沿木板運(yùn)動(dòng)，小車?yán)瓌?dòng)固定在它上面的紙帶，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是()A.長(zhǎng)木板要適當(dāng)傾斜，以平衡小車運(yùn)動(dòng)中受到的阻力B.重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，雖然用到橡皮筋的條數(shù)不同，但每次應(yīng)使橡皮筋拉伸的長(zhǎng) 度相同C.利用紙帶上的點(diǎn)計(jì)算小車的速度時(shí)，應(yīng)選用紙帶上打點(diǎn)最密集的部分進(jìn) 行計(jì)算D.利用紙帶上的點(diǎn)計(jì)算小車的速度時(shí)，應(yīng)選用紙帶上打點(diǎn)最稀疏的部分進(jìn) 行計(jì)算2關(guān)于通過(guò)改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做的功來(lái)探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的

2、是()A.每次實(shí)驗(yàn)必須設(shè)法算出橡皮筋對(duì)小車做功的具體數(shù)值B.每次實(shí)驗(yàn)中，橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度沒(méi)有必要保持一致C.放小車的長(zhǎng)木板應(yīng)該盡量水平D.先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出3. 2012萊州質(zhì)檢探究力對(duì)原來(lái)靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系 的實(shí)驗(yàn)裝置如圖S5 1 所示圖 S5 1(1)下列說(shuō)法正確的是()A.通過(guò)改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值B.通過(guò)改變橡皮筋的長(zhǎng)度改變拉力做功的數(shù)值C .通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來(lái)測(cè)定小車加速過(guò)程中獲得的最大速度 D .通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來(lái)測(cè)定小車加速過(guò)程中獲得的平均速度 (2)若畫(huà)出W v 的圖象，應(yīng)為圖S5 2 中的哪一個(gè)()CD圖

3、S5 24在追尋科學(xué)家研究足跡的過(guò)程中，某同學(xué)為探究恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系， 采用了如圖S5 3 甲所示的“探究物體加速度與物體質(zhì)量、 受力之間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖 S5 3(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)想用鉤碼的重力表示滑塊受到的合力，為了減小這種做法帶來(lái) 的實(shí)驗(yàn)誤差 ， 你認(rèn) 為在實(shí)驗(yàn) 中應(yīng)該采取的兩 項(xiàng)措施 是和(2)如圖 S5 4 所示是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、 B、 C、 D 、 E、 F 是連續(xù)的六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離已在圖中標(biāo)出，測(cè)出滑塊的質(zhì)量為 M,鉤碼的總質(zhì)量為m.從打B點(diǎn)到打E點(diǎn)的過(guò)程中， 為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，該同學(xué)應(yīng)該尋找和之間的數(shù)值關(guān)系(

4、用題中和圖中的物理量符號(hào)表示)圖 S5 45某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖S5 5 所示的裝置探究動(dòng)能定理，小車內(nèi)可放置砝碼 實(shí)驗(yàn)中小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)， 鉤碼沒(méi)有到達(dá)地面， 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為 50 Hz.圖 S5 5(1)如圖 S5 6 所示是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶， 在紙帶上選擇起始點(diǎn) O 及 A、B、 C、 D、 E 五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到 O 的距離 x 及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度 v ，如下表所示請(qǐng)將C 點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表中相應(yīng)位置圖 S5 6測(cè)量點(diǎn)OABCDEx/cm/一1v/m - s(2)實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了如圖 S5-7所示的圖線(其中A v2=v2 v), 根據(jù)圖線可獲得的

5、結(jié)論是要驗(yàn)證動(dòng)能定理，還需測(cè) 量的物理量是摩擦力f和:圖 S5- 76.某學(xué)習(xí)小組做探究動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)的裝置如圖 S5-8所示，圖中小車在1 條橡皮筋作用下彈出并沿木板滑行，這時(shí)橡皮筋對(duì)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(jìn)行第 2次、第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí) 驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致.每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所 打的紙帶測(cè)出.圖 S5 8(1)除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、 和；(2)實(shí)驗(yàn)中，小車會(huì)受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜以平衡掉摩擦阻力，則下列驗(yàn)證摩擦阻力已被平衡的操作正確的是()A 輕推一下小車，能夠自由下滑即可B.輕推一

6、下小車，能夠勻速下滑即可C,輕推一下拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可D,輕推一下拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可(3)若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說(shuō)法正確的是()A.橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)B.橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)C.小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處D .小車已過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線(4)在正確操作情況下，打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的，為了測(cè)量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的 部分進(jìn)行測(cè)量(根據(jù)如圖S5 9 所示的紙帶回圖 S5 97. 2012豫北六校聯(lián)考某探究小組利用氣墊導(dǎo)軌和光電門(mén)計(jì)時(shí)器等裝置(如圖 S5 10 所示)探究動(dòng)能定理他們通過(guò)

7、改變滑輪下端的小盤(pán)中沙子的質(zhì)量來(lái)改變滑塊水平方向的拉力； 滑塊上裝有寬為 d 的擋光片 實(shí)驗(yàn)中， 用天平稱出小盤(pán)和沙子的總質(zhì)量為m,滑塊(帶擋光片)的質(zhì)量為M,計(jì)時(shí)器顯示擋光片經(jīng)過(guò)光電 門(mén)1和2的時(shí)間分別為A ti、A t2.圖 S5 10(1)在滿足 的條件下，才可以認(rèn)為小盤(pán)和沙子的重力所做的功等于滑塊動(dòng)能的改變量(2)實(shí)驗(yàn)中還必須測(cè)量的物理量是，試寫(xiě)出本次探究的原理表達(dá)式(用測(cè)量量和已知量表示)寫(xiě) 出 一 個(gè) 減 小 本 實(shí) 驗(yàn) 誤 差 的 方 法 ：ABD 解析小車在運(yùn)動(dòng)中受到阻力(摩擦力和紙帶的阻力)，故應(yīng)使長(zhǎng) 木板適當(dāng)傾斜，以平衡小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力； 重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了使橡皮筋

8、對(duì)小車所做的功與它的條數(shù)成正比， 每次應(yīng)使橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度相同；利用紙帶 上的點(diǎn)計(jì)算小車的速度時(shí)，由于計(jì)算的是小車脫離橡皮筋后勻速運(yùn)動(dòng)的速度， 所 以應(yīng)選用紙帶上打點(diǎn)最稀疏的部分，故選項(xiàng) A、B、D正確.D 解析本實(shí)驗(yàn)不必測(cè)出橡皮筋做功的具體數(shù)值，只要測(cè)出以后每次 實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋做的功是第一次的多少倍即可，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；每次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度必須保持一致，只有這樣才能保證以后每次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋做的功是第 一次的整數(shù)倍，否則功的數(shù)值難以測(cè)定，選項(xiàng) B錯(cuò)誤；小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)受到 摩擦力，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)使木板傾斜以平衡摩擦力，選項(xiàng) C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該先接 通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作，然后再讓小車在橡皮筋

9、的作用下彈出，選項(xiàng) D 正確.(1)AC (2)B解析(1)通過(guò)改變橡皮條數(shù)改變做功的數(shù)值，獲得的最大動(dòng)能對(duì)應(yīng)的速度是1勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，選項(xiàng) A、C正確.(2)根據(jù)W= mv2可知W-v圖象是開(kāi)口 向上的拋物線，選項(xiàng)B正確.(1)保證鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量平衡摩擦力(2)mg(X2 + X3 + X4)1 X4+ X5 2 1 X1 + X2 22M 2T -2M 2T解析(1)鉤碼的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量，且墊高遠(yuǎn)離滑輪一端的木板以平 衡摩擦力才能使鉤碼的重力近似等于滑塊所受合力.(2)實(shí)驗(yàn)的目的是探究包力做功和物體動(dòng)能變化之間的關(guān)系，從 B到E,包 力做功即mg(X2 + X3+X

10、4),動(dòng)能變化2M擔(dān)2答22M壁2* 2,所以需要尋找它 們之間的關(guān)系.(1)(2) A v28X(速度平方的變化與位移成正比)小車的質(zhì)量解析(1)C點(diǎn)到。點(diǎn)的距離x可由紙帶分析得出為cm cm=點(diǎn)對(duì)應(yīng)小 車的瞬時(shí)速度等于B、D兩點(diǎn)間的平均速度，vc=4T0= m/s.(2)根據(jù)A v2 X圖象為過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線可得出A v2“x的結(jié)論.驗(yàn)證 動(dòng)能定理需求解合外力所做的功及小車和整碼動(dòng)能的變化.合外力做功W合=mgx fx(其中f為小車受的摩擦力，X為小車的位移)，小車和整碼動(dòng)能的變化A 1cle 1Ek = 2mv2 2mv0 = 2m1 Av2,所以還需測(cè)出小車的質(zhì)量.(1)低壓交流電

11、源 毫米刻度尺 (2)D (3)B (4)GK解析(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是常用的計(jì)時(shí)儀器，使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)需要配備 的儀器一般有低壓交流電源、紙帶、導(dǎo)線和毫米刻度尺.(2)平衡摩擦力時(shí)應(yīng)使小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，若小車在不受橡皮筋作用時(shí)勻速 下滑，則說(shuō)明摩擦力已被平衡；(3)因?yàn)槟景逅椒胖茫誓Σ亮](méi)有被平衡掉， 當(dāng)小車速度最大時(shí)，F(xiàn)彈=九故橡皮筋仍有彈力，處于伸長(zhǎng)狀態(tài)；(4)本實(shí)驗(yàn)需測(cè)量拉力做功后的速度，即紙帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，紙帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)點(diǎn)跡間隔均(1)m?M (2)兩光電門(mén)之間的距離x1 d 2 1 d 2mgx= 2M 7t2 2M 前(3)適當(dāng)減小擋光片的寬度；適當(dāng)增大光電門(mén)間的距離解析(1)設(shè)繩子拉力為F,根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)小盤(pán)和沙子，有：mgF= ma；對(duì)滑塊有：F = Ma.整理得 F = ；y?mg=(1 m)mg.M + m3 M+m，”只有當(dāng)m?M時(shí)，才可認(rèn)為F = mg,即小盤(pán)