動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)集錦_第1頁(yè)
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3.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)出如下的實(shí)驗(yàn)方案,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示測(cè)得出小車質(zhì)量為M,祛碼及祛碼盤總質(zhì)量為 mi所使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電頻率f=50Hz。實(shí)驗(yàn)步驟是:A.按圖中所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置。B.調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長(zhǎng)木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)。C.取下細(xì)繩和祛碼盤。D.將小車置于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器旁,先接通電源,再放開小車,打出一條紙帶。Xi X2 X3 X4“S00+16£7小工75小g.64— )匚?一匚…7TT.*TT-?c單位:cm乙回答下歹IJ問(wèn)題:(1)如圖乙所示是實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分,測(cè)出四段xi、X2、X3、X4位移大小,則可求出小車的加速度大小為m/s2(保留兩位有效數(shù)字);小車質(zhì)量M與祛碼及祛碼盤總質(zhì)量m之比。(g=10m/s2)

(2)按上述方案做實(shí)驗(yàn),以及這段紙帶是否能驗(yàn)證動(dòng)能定理?(填“是”或“否”);若能,請(qǐng)寫出需要驗(yàn)證的關(guān)系式為。(用所測(cè)物理量的符號(hào)表示)0.88;11.41 X30.88;11.41 X3 X4M—42 0.2X1 X20.2mg(x2X3)試題分析:X4X3X2a -4T2Xi0.08640.07750.0687定律可知:mg=Ma可得MX4X3X2a -4T2Xi0.08640.07750.0687定律可知:mg=Ma可得M0.04g10- 11.40.06,m/s0.88m/s2.由牛頓ma0.88(2)按上述方案做實(shí)驗(yàn),以及這段紙帶能驗(yàn)證動(dòng)能定理;可求得Xi和X2中間時(shí)刻的速度:度:X3X4V2 2T2,要驗(yàn)證的關(guān)系是:vX1X2v12T1 2Mv22;X3和X4中間時(shí)刻的速1…2—Mv1mg(X2x3),即1 x3x4 1-M—4 -M2 0.2 22X1X2 / 、 mg(X2X3)0.2考點(diǎn):驗(yàn)證牛頓定律及動(dòng)能定理4.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(guò)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M)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m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 Mo往沙桶中裝入適量的細(xì)沙,用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量 mo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(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小vi與V2(vi<v2)o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)■O,1/

mgL2(m(1)平衡摩擦力; m<<M(2)mgL2M(v2v2)(3),1/

mgL2(mM)(v2vi2)試題分析:(1)實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力后,繩子的拉力就是合外力;試題分析:而此時(shí)對(duì)小車而言TMa,而對(duì)沙桶而言:mgTma,整理得:T-^mg,只有當(dāng)mM時(shí),繩子拉力才接近等于mg(2)以Mm滑塊做為研究對(duì)象,則當(dāng)繩子拉力接近等于mg時(shí),則根據(jù)動(dòng)能定理mgL2M(v2v2)。(3)真正成立的是TL[M(v2v2),而題目中的T-JM-mg,代入可得:mgL1(mM)(v2v2)Mm 2考點(diǎn):動(dòng)能定理,驗(yàn)證牛頓第二定律5.實(shí)驗(yàn)題用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律.(1)完成平衡摩擦力的相關(guān)內(nèi)容:(i)取下砂桶,把木板不帶滑輪的一端墊高,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,(選填“靜止釋放”或“輕輕推動(dòng)”)小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng).(ii)如果打出的紙帶如圖所示,則應(yīng)(選填“增大”或“減小”)木板的傾角,反復(fù)調(diào)節(jié),直到紙帶上打出的點(diǎn)跡,平衡摩擦力才完成.(2)如圖所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,其中A、B、C、DE是計(jì)數(shù)點(diǎn)(每打5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)),其中Li=3.07cmL=12.38cm,Ls=27.87cmL=49.62cm。則打C點(diǎn)時(shí)小車的速度為m/s,小車的加速度是m/s2。(計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(3)用該實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究“恒力做功與動(dòng)能變化之間的關(guān)系” ,假設(shè)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶仍如(2)中圖所示,且已知:砂桶質(zhì)量為m,小車質(zhì)量為MB計(jì)數(shù)點(diǎn)速度為Vb,D計(jì)數(shù)點(diǎn)速度為Vd,BD之間的距離為L(zhǎng),重力加速度為g,請(qǐng)根據(jù)已知的這些條件,用字母寫出本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的表達(dá)式為(4)用圖示裝置做《探究做功與物體速度變化關(guān)系》的實(shí)驗(yàn)時(shí)(重力加速度g取10m/s2),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E.該實(shí)驗(yàn)操作前必須要平衡小車受到的摩擦力【答案】(1)(i)輕輕推動(dòng)(ii)減小、間隔均勻(2)1.24m/s,2 1 O1a6.22m/s(3)mgL—(Mm)vD—(Mm)vB(4)ACE【解析】試題分析:(1)(i)平衡摩擦力時(shí),取下砂桶,把木板不帶滑輪的一端墊高,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,輕輕推動(dòng)小車,若小車拖著紙帶做勻速直線運(yùn)動(dòng),則摩擦力得到平衡.(ii)從紙帶上看出,相等時(shí)間內(nèi)位移越來(lái)越大,知小車做加速運(yùn)動(dòng),需減小木板的傾角,直至小車做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)紙帶上打出的點(diǎn)跡間隔均勻,說(shuō)明小車做勻速直線運(yùn)動(dòng).(2)每打5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s,小車通過(guò)C點(diǎn)的速度弘退1.24m/s.根據(jù)勻變速直tBD線運(yùn)動(dòng)的推論公式xaT2可以求出加速度的大小,得:XcdXab2a』2,XdeXbc2a2T2,為了更加準(zhǔn)確的求解加速度,我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值得:a1(aia?),解得:a6.22m/s2.2⑶需要驗(yàn)證mgL-(Mm)vD-(Mm)vB2 2(4)我們用橡皮筋拉動(dòng)小車的方法,來(lái)探究橡皮筋的拉力對(duì)小車所做的功與小車速度變化的關(guān)系, 實(shí)驗(yàn)時(shí),每次保持橡皮筋的形變量一定,當(dāng)有n根相同橡皮筋弁系在小車上時(shí),n根相同橡皮筋對(duì)小車做的功就等于系一根橡皮筋時(shí)對(duì)小車做的功的 n倍,所以每次實(shí)驗(yàn)中,橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度必需要保持一致,故A正確,B錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)中我們要知道小車獲得的最大速度,即橡皮筋把功做完,所以應(yīng)該對(duì)應(yīng)紙帶上點(diǎn)跡均勻勻速運(yùn)動(dòng)的部分計(jì)算速度.故C正確,D錯(cuò)誤;為了保證小車的動(dòng)能都是橡皮筋做功的結(jié)果,必須平衡摩擦力,長(zhǎng)木板要適當(dāng)?shù)膬A斜,故E正確;考點(diǎn):驗(yàn)證牛頓第二定律,《探究做功與物體速度變化關(guān)系》的實(shí)驗(yàn)6.某同學(xué)為探究“合力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系” ,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),他的操作步驟是:①按右圖所示,安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,其中小車質(zhì)量 M=0.20kg,鉤碼總質(zhì)量m=0.05kg.②釋放小車,然后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源 (電源頻率為50Hz),打出一條紙帶.(1)他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中選出滿意的一條, 如圖所示,把打下的第一點(diǎn)記作0,然后依次取若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未畫出),用刻度尺測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)距離分別為 d1=0.004m,d2=0.055m,d3=0.167m,d4=0.256m,d5=0.360m,d6=0.480m, ,他把鉤碼重力作為小車所受合力,取當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2,算出從打O點(diǎn)到打“4”點(diǎn)這一過(guò)程中合力做功W=J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),把打“4”點(diǎn)時(shí)小車動(dòng)能作為小車動(dòng)能的改變量,算得 Ek=J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字 ).(2)此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果,他沒(méi)能得到“合力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增量”,且偏差很大,通過(guò)反思,他認(rèn)為產(chǎn)生原因如下,其中有可能的是。A.鉤碼質(zhì)量太大,使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多;B.沒(méi)有平衡摩擦力,使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多;C.釋放小車和接通電源的次序有誤,使得動(dòng)能增量的測(cè)量值比真實(shí)值偏??;D.計(jì)算 “4”點(diǎn)的瞬時(shí)速度時(shí),兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔誤取 0.08s.【答案】(1)0.125Ek=0.0931(2)AB【解析】試題分析:(1)從打O點(diǎn)到打“ 5”點(diǎn)這一過(guò)程中合力做功:W=Fs=mgh=mgdD.05乂9.8乂0.360弋0.176J;由題意知,計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t=0.02sX5=0.1s,做勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度,打第5個(gè)點(diǎn)的速度:V5S6”旦0.4800.256m/sI.l2m/s,2t2t20.1打“5”點(diǎn)時(shí)小車的動(dòng)能作為小車動(dòng)能的改變量,Ek-Mvl-0.21.122J0.125J;2 2(2)A鉤碼質(zhì)量太大,使得合外力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多,故A正確;B.沒(méi)有平衡摩擦力,使得合外力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多,故B正確;C.釋放小車和接通電源的次序有誤,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響,故C錯(cuò)誤;TOC\o"1-5"\h\zD.計(jì)算“4”點(diǎn)的瞬時(shí)速度時(shí),兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔誤取了0.08s,使所測(cè)速度偏大,會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響,但不會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差很大,故D錯(cuò)誤; 彳…;-考點(diǎn):探究合力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系. .L7.某同學(xué)利用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系。(1)小物塊在橡皮筋的作用下彈出,沿光滑水平桌面滑行,之后平拋落至水平地面上,落點(diǎn)記為 M;(2)在釘子上分別套上2條、3條、4條……同樣的橡皮筋,使每次橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度都保持一致,重復(fù)步驟(1),小物塊落點(diǎn)分別記為M、M3、M……;(3)測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。①為求出小物塊從桌面拋出時(shí)的動(dòng)能, 需要測(cè)量下列物理量中的(填正確答案標(biāo)號(hào),g已知)。A.小物塊的質(zhì)量mB橡皮筋的原長(zhǎng)xC.橡皮筋的伸長(zhǎng)量AxD.桌面到地面的高度hE.小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離 L②將幾次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋對(duì)小物塊做功分別記為 W、W、W、……,小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離分別記為L(zhǎng)i、L2、L3、……o若功與速度的平方成正比,則應(yīng)以W為縱坐標(biāo)、為橫坐標(biāo)作圖,才能得到一條直線。③如果小物塊與桌面之間的摩擦不能忽略, 則由此引起的誤差屬于。(填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”)o【答案】①ADE②L2;③系統(tǒng)誤差【解析】試題分析:①、小球離開桌面做平拋運(yùn)動(dòng),通過(guò)測(cè)量桌面的高度可以求出平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間tJ2h,小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距,g離L后,就可以求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度vo上L]旦,根據(jù)動(dòng)能t2h表達(dá)式,還要質(zhì)量,故選ADE②、功與速度的平方成正比,速度v2^l2,所以則應(yīng)以W為縱2h坐標(biāo)、L2為橫坐標(biāo)作圖,才能得到一條直線。③、由于小物塊與桌面之間的摩擦不能忽略, 不能通過(guò)多次測(cè)量來(lái)避免,所以是系統(tǒng)誤差。考點(diǎn):探究功與速度變化的關(guān)系8.在“探究動(dòng)能定理”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.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)比較稀疏的部分進(jìn)行計(jì)算【答案】 ABD【解析】試題分析:實(shí)驗(yàn)中橡橡皮筋對(duì)小車所做功認(rèn)為是合外力做功, 因此需要平衡摩擦力,故長(zhǎng)木板要適當(dāng)傾斜,以平衡小車運(yùn)動(dòng)中受到的阻力,故 A正確;實(shí)驗(yàn)中改變拉力做功時(shí),為了能定量,所以用不同條數(shù)的橡皮筋且拉到相同的長(zhǎng)度,這樣橡皮筋對(duì)小車做的功才有倍數(shù)關(guān)系,故 B正確;需要測(cè)量出加速的末速度,即最大速度,也就是勻速運(yùn)動(dòng)的速度, 所以應(yīng)選用紙帶上打點(diǎn)最稀疏的部分進(jìn)行計(jì)算,故C錯(cuò)誤,D正確.故選: ABD.

考點(diǎn):探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)。.如圖所示的裝置,可用于探究恒力做功與速度變化的關(guān)系。水平軌道上安裝兩個(gè)光電門,小車上固定有力傳感器和擋光板,細(xì)線一端與力傳感器連接,另一端跨過(guò)定滑輪掛上祛碼盤.實(shí)驗(yàn)首先保持軌道水平,通過(guò)調(diào)整祛碼盤里祛碼的質(zhì)量讓小車做勻速運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)平衡摩擦力,再進(jìn)行后面的操作,弁在實(shí)驗(yàn)中獲得以下測(cè)量數(shù)據(jù):小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量 M平衡摩擦力時(shí)祛碼和祛碼盤的總質(zhì)量no,擋光板的寬度d,光電門1和2的中心距離s。(1)實(shí)驗(yàn)需用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光板的寬度d,如圖所示,d=mm(2)某次實(shí)驗(yàn)過(guò)程:力傳感器的讀數(shù)為F,小車通過(guò)光電門1和2的擋光時(shí)間分別為ti、t2(小車通過(guò)光電門2后,祛碼盤才落地),祛碼盤和祛石^的質(zhì)量為m,已知重力加速度為g,則對(duì)該小車,實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式是1 d 1d01doM()B.(mm0)gsM()M()2 tl 2t2 2tlC.(Fmog)s:M『)2;M(:)2D.Fs3M(m23M(1)22t2 2tl 2t2 2tl【答案】(1)5.50mm(2)C.【解析】試題分析:(1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為 5mm游標(biāo)讀數(shù)等于0.05x10mm=0.50m,m所以最終讀數(shù)為: 5mm+0.50mm=5.50mm(2)由于光電門的寬度d很小,所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度.滑塊通過(guò)光電門1速度為:v1=d1ti滑塊通過(guò)光電門2速度為:v2=dt2根據(jù)功能關(guān)系需要驗(yàn)證的關(guān)系式為: (F-m0g)s=-Mv2--Mv2o-/ 2 2 2 1即:(F-m0g)s=-M(-)2--M(d)2.故選C.0 2t2 2tl考點(diǎn):探究恒力做功與速度變化的關(guān)系10.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.(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)如下圖所示是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,其中 A、B、C、DE、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,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已在圖中標(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(用題中和圖中的物理量符號(hào)表示)【答案】(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)1 X4+X521 Xi+X22mg(X2+X3+X4)-M(―——5) M(——2)22T22T【解析】試題分析:(1)由于小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)遇到阻力,同時(shí)由于小車加速下降,處于失重狀態(tài),拉力小于重力,故要使拉力接進(jìn)勾碼的重量,要平衡摩擦力,以及要使勾碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量;②B點(diǎn)速度為:VB得E點(diǎn)速度為:VE」42廣,故動(dòng)能增量為:1M(上上)2,M(Xi+X2)2,拉力做的功為:22T22TWmg(x2+x3+x4)考點(diǎn):“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)11.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)想要驗(yàn)證“動(dòng)能定理”,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖裝置,另外還有交流電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、細(xì)沙以及天平都沒(méi)畫出來(lái).當(dāng)滑塊連接上紙帶,用細(xì)線通過(guò)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).如果要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn),則:(1)還需要的實(shí)驗(yàn)器材是()A.秒表B.刻度尺C.彈簧秤D.重錘(2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí),首先要做的重要步驟是???????????????????(3)在(2)的基礎(chǔ)上,某同學(xué)用天平稱出滑塊的質(zhì)量M往沙桶中裝入適量的細(xì)沙,弁稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等,沙和沙桶的總質(zhì)量m應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)釋放滑塊讓沙桶帶著滑塊加速運(yùn)動(dòng),用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(相鄰兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T)記錄其運(yùn)動(dòng)情況如紙帶所示,紙帶上開始的一些點(diǎn)較模糊未畫出,現(xiàn)測(cè)得 。到E點(diǎn)間的長(zhǎng)為L(zhǎng),D到F點(diǎn)間的長(zhǎng)為s,則E點(diǎn)速度大小為.若取。點(diǎn)的速度為vi、E點(diǎn)速度為V2那么本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為【答案】(1)B(2)平衡摩擦力(3)M?m(4)旦,MgL=」Mv21Mv22T 2 2【解析】試題分析::(1)實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證動(dòng)能增加量和總功是否相等,故需要求出總功和動(dòng)能,故還要刻度尺,故B正確(2)小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,則應(yīng)該用重力的下滑分量來(lái)平衡摩擦力, 故可以將長(zhǎng)木板的不帶滑輪的一端墊高.來(lái)平衡摩擦力;(3)沙和沙桶加速下滑,處于失重狀態(tài),其對(duì)細(xì)線的拉力小于重力,設(shè)拉力為T,根據(jù)牛頓第二定律,有:對(duì)沙和沙桶,有mgTma,對(duì)小車,有TMa,解得T=^^,故當(dāng)M?m時(shí),Mm有Tmg(3)由于滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn) DF段的平均速度等于DF段上中點(diǎn)時(shí)刻E的瞬時(shí)速度,即:ve=C=匹=§,若取。點(diǎn)2t2T的速度為vi、E點(diǎn)速度為V2那么滑塊動(dòng)能的增加量:TOC\o"1-5"\h\z1 2 1 2Ek=—Mv2 Mvi2 2滑塊勢(shì)能的減少量:E滑塊勢(shì)能的減少量:EPMgL本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為動(dòng)能增加量等于重力勢(shì)能的減少量,故為:MgL=-Mvf-Mv"2 2考點(diǎn):驗(yàn)證“動(dòng)能定理”實(shí)驗(yàn)12.在“探究功與物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)研究小組的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。木塊從A點(diǎn)靜止釋放后,在1根彈簧作用下彈出,沿足夠長(zhǎng)的木板運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)停下,O點(diǎn)為彈簧原長(zhǎng)時(shí)所處的位置,測(cè)得OB的距離為L(zhǎng)1,弁記錄此過(guò)程中彈簧對(duì)木塊做的功為W用完全相同的彈簧2根、3根……弁列在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn),每次實(shí)驗(yàn)?zāi)緣K均從A點(diǎn)釋放,木塊分別運(yùn)動(dòng)到B2、B3……停下,測(cè)得OB、OB……的距離分別為L(zhǎng)2、L3……作出彈簧對(duì)木塊做功W與木塊停下的位置距。點(diǎn)的距離L的圖象如圖乙所示。(1)根據(jù)圖線分析,彈簧對(duì)木塊做功W與木塊在。點(diǎn)的速度Vo之間的關(guān)系。W-L圖線不通過(guò)原點(diǎn)的原因是(3)彈簧被壓縮的長(zhǎng)度Loa為【答案】:(1)Wv2(2)未計(jì)木塊通過(guò)AO段時(shí),摩擦力對(duì)木塊所做的功(3)3cm【解析】試題分析:木塊在平衡位置處獲得最大速度,之后與彈簧分離,

在摩擦力作用下運(yùn)動(dòng)到B位置停下,由。到B根據(jù)動(dòng)能定理:fL01mv02,故LV02;對(duì)全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理有:WfLoAfL02即WfLfLoA結(jié)合數(shù)學(xué)解析式判斷圖象中斜率為摩擦力大小、截距等于OA段摩擦力做的功.(1)由動(dòng)能定理知LV02,由圖線知W與L成線性變化,因此W與V02也應(yīng)成線性關(guān)系,即?Wv2?(2)根據(jù)動(dòng)能定理全過(guò)程的表達(dá)式, 所以W-L圖線不通過(guò)原點(diǎn),是因?yàn)槲从?jì)木塊通過(guò)AO段時(shí),摩擦力對(duì)木塊所做的功.(3)圖中Wtt上的斜率等于摩擦力大小, 即f叁n,截距等于9摩擦力做的功Arnu貝摩擦力做的功Arnu貝*71d373;0.03m3cm。100考點(diǎn):探究功與速度變化的關(guān)系.13.在“探究恒力做功與動(dòng)能改變間的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,采用圖示裝置的實(shí)驗(yàn)方案,實(shí)驗(yàn)時(shí):(1)若用砂和小桶的總重力表示小車受到的合力,為了減少這種做法帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差,必須:①使長(zhǎng)木板左端抬起一個(gè)合適的角度,以;②滿足條件,小車質(zhì)量砂和小桶的總質(zhì)量(選填“遠(yuǎn)大于"、“遠(yuǎn)小于”、“等于”);③使拉動(dòng)小車的細(xì)線(小車一滑輪段)與長(zhǎng)木板。(2)如圖所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,其中 A、B、C、DE、F是計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為 T,距離如圖所示,則打C點(diǎn)時(shí)小車的速度Vc表達(dá)式為(用題中所給物理量表示)

;要驗(yàn)證合外力做功與動(dòng)能變化間的關(guān)系,除了要測(cè)量砂和小砂桶的總重力、測(cè)量小車的位移、速度外,還要測(cè)出的物理量有。(3)若已知小車質(zhì)量為M砂和小砂桶的總質(zhì)量為mi才TB、E點(diǎn)時(shí)小車的速度分別vb、ve,重力加速度為g,探究B到E過(guò)程合外力做功與動(dòng)能變化間的關(guān)系,其驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為。 (用Mmg、5?*、Vb、Ve表示)【答案】(1)①平衡摩擦力②遠(yuǎn)大于③平行(2)vc=(S2+S3)/2T、小車質(zhì)量/。、 , 、1212mg(S2s3s4)MveMvb2 2【解析】試題分析:(1)①抬起一個(gè)角度,這樣物體可以在重力的作用下沿木板下滑,如果角度合適,可做勻速直線運(yùn)動(dòng),這樣可以消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,所以是為了平衡摩擦力,②根據(jù)牛頓第二定律得,整體的加速度a上或,則繩子的拉力MmFMa則皿=4,知小桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和小車的總質(zhì)Mm1皿M量時(shí),繩子的拉力等于小桶的總重力.③為了使得小車在沿木板方向上運(yùn)動(dòng)的力等于拉力,應(yīng)使得繩子與木板平衡,(2)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在一段過(guò)程中的平均速度等于該過(guò)程中中間時(shí)刻的速度,所以有Vc刀(3)小桶的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小車的動(dòng)能,(3)小桶的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小車的動(dòng)能,所以有1 2 1 2mg⑸s3s4)MvEMvB2 2考點(diǎn):考查了“探究恒力做功與動(dòng)能改變間的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)14.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,可用于探究力對(duì)靜止物體做功與物體獲得速度的關(guān)系。(1)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)傾斜來(lái)平衡掉摩擦阻力,下面操作正確的是(用鉛筆涂在相應(yīng)位置)。A.放開小車,小車能夠自由下滑即可B.放開小車,小車能夠勻速下滑即可C.放開拖著紙帶的小車,小車能夠自由下滑即可D.放開拖著紙帶的小車,小車能夠勻速下滑即可(2)關(guān)于橡皮筋做功,下列說(shuō)法正確的是(用鉛筆涂在相應(yīng)位置)。A.橡皮筋做的功可以直接測(cè)量B.通過(guò)增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對(duì)小車做的功成整數(shù)倍增加C.橡皮筋在小車運(yùn)動(dòng)的全程中始終做功D.把橡皮筋拉伸為原來(lái)的兩倍,橡皮筋做功也增加為原來(lái)的兩倍(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(用鉛筆涂在相應(yīng)位置)。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.小車未過(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,如圖所示;【答案】(1)D(2)B(3)BD(4)GI或HK【解析】試題分析:(1)實(shí)驗(yàn)中可以適當(dāng)抬高木板的一側(cè)來(lái)平衡摩擦阻力.受力平衡時(shí),小車應(yīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以正確的做法是:放開拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可,故ABC錯(cuò)誤,D正確.(2)橡皮筋的拉力是一個(gè)變力,我們無(wú)法用WFx進(jìn)行計(jì)算.故A錯(cuò)誤.橡皮筋伸長(zhǎng)量按倍數(shù)增加時(shí),功并不簡(jiǎn)單地按倍數(shù)增加,變力功一時(shí)無(wú)法確切測(cè)算.因此我們要設(shè)法回避求變力做功的具體數(shù)值,可以用一根橡皮筋做功記為 W用兩根橡皮筋做功記為2W用三根橡皮筋做功記為3W,從而回避了直接求功的困難.故B正確.小車在橡皮條的拉力作用下先加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)橡皮條恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),小車由于慣性繼續(xù)前進(jìn),做勻速運(yùn)動(dòng).故C錯(cuò)誤.橡皮筋的拉力是一個(gè)變力,我們無(wú)法用WFx進(jìn)行計(jì)算, x變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,F(xiàn)x比原來(lái)的兩倍要大.故D錯(cuò)誤.(3)平衡摩擦力后,橡皮筋的拉力等于合力,橡皮條做功完畢,小車的速度最大,若不進(jìn)行平衡摩擦力操作,則當(dāng)橡皮筋的拉力等于摩擦力時(shí),速度最大,本題中木板水平放置,顯然沒(méi)有進(jìn)行平衡摩擦力的操作,因此當(dāng)小車的速度最大時(shí),橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài),未過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線, BD正確;(4)要驗(yàn)證的是“合力做功和物體速度變化的關(guān)系”,小車的初速度為零,故需要知道做功完畢的末速度即最大速度v,此后小車做的是勻速運(yùn)動(dòng),故應(yīng)測(cè)紙帶上的勻速運(yùn)動(dòng)部分,由紙帶的間距可知,應(yīng)該選擇HK部分考點(diǎn):探究力對(duì)靜止物體做功與物體獲得速度的關(guān)系15.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,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,實(shí)驗(yàn)主要過(guò)程如下:(1)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為WW2WW3W…(2)分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,求出小車的速度vi、V2、V3、…;(3)作出W-v草圖;(4)分析Wv圖象,如果Wv圖象是一條直線,表明Wv;如果不是直線,可考慮是否存在Wv2、Wv3、WW等關(guān)系.以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中有一項(xiàng)不正確,它是.A.本實(shí)驗(yàn)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為 W2W3W…所采用的方法是選用同樣的橡皮筋,弁在每次實(shí)驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度保持一致.當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),橡皮筋對(duì)小車做的功為W用2條、3條、…橡皮筋弁在一起進(jìn)行第2次、第3次、…實(shí)驗(yàn)時(shí),橡皮筋對(duì)小車做的功分別是 2W3W…B.小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力,補(bǔ)償?shù)姆椒?,可以使木板適當(dāng)傾斜C.某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中,得到一條記錄紙帶.紙帶上打出的點(diǎn),兩端密、中間疏.出現(xiàn)這種情況的原因,可能是沒(méi)有使木板傾斜或傾角太小D.根據(jù)記錄紙帶上打出的點(diǎn),求小車獲得的速度的方法,是以紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的距離來(lái)進(jìn)行計(jì)算【答案】D【解析】試題分析:當(dāng)橡皮筋伸長(zhǎng)量按倍數(shù)增加時(shí),功弁不簡(jiǎn)單地按倍數(shù)增加,變力功一時(shí)無(wú)法確切測(cè)算.因此我們要設(shè)法回避求變力做功的具體數(shù)值,可以用一根橡皮筋做功記為W用兩根橡皮筋做功記為2W用三根橡皮筋做功記為3W,從而回避了直接求功的困難,故A正確;小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力,使木板適當(dāng)傾斜,小車阻力補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ瞧胶饽Σ亮?,故B正確;本實(shí)驗(yàn)中小車先加速后減速,造成紙帶上打出的點(diǎn),兩端密、中間疏,說(shuō)明摩擦力沒(méi)有平衡,或沒(méi)有完全平衡,可能是沒(méi)有使木板傾斜或傾角太小,故C正確;本實(shí)驗(yàn)的目的是探究橡皮繩做的功與物體獲得速度的關(guān)系.這個(gè)速度是指橡皮繩做功完畢時(shí)的瞬時(shí)速度, 而不是整個(gè)過(guò)程的平均速度,故D錯(cuò)誤??键c(diǎn):考查了探究功與速度變化的關(guān)系17.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究“做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置。(1)該學(xué)習(xí)小組的同學(xué)想用沙和沙桶的重力作為滑塊受到的合力,探究滑塊所受合力做功與滑塊動(dòng)能變化的關(guān)系。 為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)想法,該小組成員提出了以下實(shí)驗(yàn)措施,你認(rèn)為有效的有(填選項(xiàng)字母)。A.保持沙和沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)大于滑塊質(zhì)量B.保持沙和沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量C.保持長(zhǎng)木板水平D.把木板的左端墊起適當(dāng)?shù)母叨纫云胶饽Σ亮.調(diào)整滑輪的高度使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行(2)圖是滑塊(質(zhì)量為mj)在T1力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶。測(cè)量數(shù)據(jù)已用字母表示在圖中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為To利用這些數(shù)據(jù)能驗(yàn)證動(dòng)能定理,滑塊從A到B的過(guò)程中,恒力做的功為WB=;滑塊動(dòng)能的變化量為EkB-國(guó)=;請(qǐng)你說(shuō)出對(duì)這種做法的評(píng)價(jià)。優(yōu)點(diǎn)是:;缺點(diǎn)是:?!敬鸢浮浚?)BDE(2)Fxab,-mxHxA;優(yōu)點(diǎn):AB兩點(diǎn)的距離24T2較遠(yuǎn),測(cè)量時(shí)的相對(duì)誤差較?。?分)缺點(diǎn):只進(jìn)行了一次測(cè)量驗(yàn)證,說(shuō)服力不強(qiáng)【解析】試題分析::(1)小車在水平方向上受繩的拉力和摩擦力,想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,首先需要平衡摩擦力;設(shè)繩子上拉力為F,對(duì)小車根據(jù)牛頓第二定律有: FMa①鉤碼有:mgFma②F-Mmg-』g-,由此可知當(dāng)M?m時(shí),夠碼的重力Mm1立M等于繩子的拉力即為小車是合外力,故適當(dāng)墊高長(zhǎng)木板右端,以平衡摩擦力,使鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量, BDE正確.2 2⑵恒力做的功為WAB "從題中信息可得VA券,VB券,d2 2所以EkB-EkA1m「A;優(yōu)點(diǎn):A、B兩點(diǎn)的距離較遠(yuǎn),測(cè)量時(shí)的24T相對(duì)誤差較小;缺點(diǎn):只進(jìn)行了一次測(cè)量驗(yàn)證,說(shuō)服力不強(qiáng)考點(diǎn):“做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)18.在“探究功與物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)研究小組的實(shí)驗(yàn)裝置如圖5甲所示。木塊從A點(diǎn)靜止釋放后,在一根彈簧作用下彈出,沿足夠長(zhǎng)的木板運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)停下,。點(diǎn)為彈簧原長(zhǎng)時(shí)所處的位置,測(cè)得OB的距離為L(zhǎng)i,弁記錄此過(guò)程中彈簧對(duì)木塊做的功為W0用完全相同的彈簧2根、3根……弁列在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)弁記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù),作出彈簧對(duì)木塊做功W與木塊停下的位置距。點(diǎn)的距離L的圖像如圖乙所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(i)W-L圖線為什么不通過(guò)原點(diǎn)?(ii)彈簧被壓縮的長(zhǎng)度Lo=cm【答案】(i)見解析(2)3cm【解析】試題分析:(1)由于彈簧對(duì)木塊所做的功W底等于木塊克服摩擦力所做的功,即WF(LLoa),所以W-L圖線不過(guò)原點(diǎn)(2)由圖可知WiFf(6Loa),5WiFf(42L°a)可解得:L°a3cm考點(diǎn):“探究功與物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).在“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)法正確的是A.小車必須平衡摩擦力B.先釋放小車,后接通打點(diǎn)(或電火花)計(jì)時(shí)器電源C.當(dāng)改變橡皮筋條數(shù)后,小車可以從不同位置釋放D.計(jì)算小車速度時(shí)可任選紙帶上的測(cè)量點(diǎn)【答案】A【解析】試題分析: 該實(shí)驗(yàn)的功單指橡皮筋的功, 故必須平衡小車受到的摩擦力,故 A正確;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用必須遵從“先接后放”原則,即先接通電源,再讓小車在橡皮筋的作用下彈出,故B錯(cuò)誤;每次實(shí)驗(yàn)中,橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度必須保持一致,這樣才能保證每次的功是倍數(shù)關(guān)系,方便準(zhǔn)確得到每次的功,故當(dāng)改變橡皮筋條數(shù)后,小車還必須從相同位置釋放,故 C錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)要的速度是橡皮筋做功完畢后,小車最終的速度,故應(yīng)該在打出的紙帶上取點(diǎn)跡均勻部分計(jì)算小車彈出后的速度,故D錯(cuò)誤。考點(diǎn):“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).如圖所示,某同學(xué)在做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)小車在l條橡皮筋的作用下沿木板滑行時(shí),橡皮筋對(duì)小車做的功記為W當(dāng)用2條、3條?…橡皮筋重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí),設(shè)法使每次實(shí)

驗(yàn)中橡皮筋所做的功分別為2W3W-O(1)圖中電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓是V的交流電;(2)實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:長(zhǎng)木板、小車、橡皮筋、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、電源等,還缺少的測(cè)量工具是;(3)圖中小車上有一固定小立柱,下圖給出了4種橡皮筋與小立柱的套接方式,為減小實(shí)驗(yàn)誤差,你認(rèn)為最合理的套接方式是;(4)在正確操作的情況下,某次所打的紙帶如圖所示。打在紙帶上的點(diǎn)弁不都是均勻的,為了測(cè)量橡皮筋做功后小車獲得的速度,應(yīng)選用紙帶的部分進(jìn)行測(cè)量(根據(jù)下面所示的紙帶回答) ,小車獲得的速度是m/s,(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【答案】(1)220(2)刻度尺(3)A(4)GJ(只要介于GJ之間都給分)0.65【解析】試題分析:(1)電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓是220V的交流電.(2)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)需要測(cè)量?jī)捎?jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,因此還需要的器材是:刻度尺.(3)由圖示可知,橡皮筋最合理的套接方式是 A,以A的方式套接釋放小車后,橡皮筋不會(huì)影響小車的運(yùn)動(dòng).(4)由圖示紙帶可知,GJ部分兩點(diǎn)間的距離相等,小車做勻速直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)選用的紙帶是GJ部分;小車獲得的速度0.01300.020.01300.020.65m/s;考點(diǎn):“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)21.趙軍同學(xué)采用如圖所示的裝置進(jìn)行了“合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系”的研究實(shí)驗(yàn)。按圖1把實(shí)驗(yàn)器材安裝好,不掛配重,反復(fù)移動(dòng)墊木直到小車能夠做勻速直線運(yùn)動(dòng);把細(xì)線系在小車上并繞過(guò)定滑輪懸掛質(zhì)量為100g的配重,接通電源,放開小車,電火花計(jì)時(shí)器在被小車帶動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn)。從某點(diǎn)A開始,此后在紙帶上每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),依次標(biāo)為B、C、D……;c.測(cè)量出B、C、D……各點(diǎn)與A點(diǎn)的距離,分別記為xi、X2、X3、 ;d.用配重受到的重力分別乘以 xi、X2、X3、……,得到配重重力所做的功W、W、W、……;e.求出BGD……各點(diǎn)速度的大小,分別記為vi、V2、V3、……,再求出它們的平方M2、V22、V32、……;f.用縱坐標(biāo)表示速度的平方 v2,橫坐標(biāo)表示配重重力所做的功 W,作出 v2W圖象,并在圖象中描出( Wi,vi2)坐標(biāo)點(diǎn),再連成圖線;則:(1)在步驟d中,該同學(xué)測(cè)得x4=40.00cm,則配重重力所做的功W4=J;(g取10m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)該同學(xué)得到的 v2W圖象如圖所示。通過(guò)圖象可知,打A點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)小車的速度 V0=m/so(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【答案】 0.40(2分) ;0.50(2分);【解析】試題分析:(1)據(jù)題意,在步驟d中,配重重力做功為:W=m州0.40J;(2)從圖像可知,A點(diǎn)速度的平方大小等于0.25,則A點(diǎn)速度為:0.5m/s??键c(diǎn):本題考查探究速度與功關(guān)系。24.某學(xué)習(xí)小組做“探究功與物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),如圖,圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出,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電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出(1)實(shí)驗(yàn)中,小車會(huì)受到摩擦阻力的作用,可使木板適當(dāng)傾斜來(lái)平衡摩擦力,則下面操作正確的是()A.不系橡皮筋,放開小車,能夠自由下滑即可B.不系橡皮筋,輕推小車,小車能夠勻速下滑即可C.不系橡皮筋,放開拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可D.不系橡皮筋,輕推拖著紙帶的小車,小車能夠勻速下滑即可(2)若根據(jù)多次測(cè)量數(shù)據(jù)畫出的 v-W草圖如圖所示,根據(jù)圖線形狀可知,對(duì)W與v的關(guān)系作出的以下猜想可能正確的是。A.M1/vB.WvC.Wv2D.Wv3【答案】(1)D(2)CD【解析】試題分析:(1)小車受到重力、支持力、摩擦力和細(xì)線的拉力,要使拉力等于合力,必須使重力的下滑分量平衡摩擦力,摩擦力包括紙帶受到的摩擦和長(zhǎng)木板的摩擦,因此平衡摩擦力時(shí),不系橡皮筋,輕推拖著紙帶的小車,如果小車能夠勻速下滑,則恰好平衡摩擦力,故選 D.(2)根據(jù)圖象結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)可知,該圖象形式和yx(nn2,3,4)形式,故CD正確.考點(diǎn):“探究功與物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)25.某中學(xué)實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究功與速度的關(guān)系,小車在橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為 50Hz。(1)實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜,這樣做是為了使釋放小車后,小車能勻加速下滑是為了增大小車下滑的加速度可使得橡皮筋做的功等于合外力對(duì)小車做的功D.可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運(yùn)動(dòng)(2)實(shí)驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋 1條、2條、3條……,并起來(lái)掛在小車的前端進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次都要把小車?yán)酵晃恢迷籴尫判≤嚒0训?次只掛1條橡皮筋對(duì)小車做的功記為W第2次掛2條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為 2W……;橡皮筋對(duì)小車做功后而獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出。根據(jù)

第4次實(shí)驗(yàn)的紙帶(如圖所示,圖中的點(diǎn)皆為計(jì)時(shí)點(diǎn))求得小車獲得的速度為?????????m/s(保留三位有效數(shù)字)。【答案】(1)CD⑵2.00【解析】試題分析:(1)使木板傾斜,小車受到的摩擦力與小車所受重力的分力大小相等,在不施加拉力時(shí),小車在斜面上受到的合力為零,小車可以在橡皮筋松弛后做勻速直線運(yùn)動(dòng),小車與橡皮筋連接后,小車所受到的合力等于橡皮筋的拉力,橡皮筋對(duì)小車做的功等于合外力對(duì)小車做的功.故GD正確.(2)橡皮筋做功完畢后,小車所受合力為零,小車做勻速運(yùn)動(dòng),相鄰點(diǎn)間的距離相等,由圖所示紙帶可知,小車的速度:0.04000.022.00m/s0.04000.022.00m/s。考點(diǎn):探究功與速度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)26.在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)探究小組的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。木塊從A點(diǎn)靜止釋放后,在1根彈簧作用下彈出,沿水平長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)停下,。點(diǎn)為彈簧原長(zhǎng)時(shí)所處的位置,測(cè)得OB的距離為L(zhǎng)i,弁將此過(guò)程中彈簧對(duì)木塊做的功記為W用完全相同的彈簧2根、3根……弁在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn),每次實(shí)驗(yàn)?zāi)緣K均從A點(diǎn)釋放,木塊分別運(yùn)動(dòng)到B、B……停下,測(cè)得OB、OB……的距離分別為L(zhǎng)2、L3……,做出彈簧對(duì)木塊做功W與木塊停下的位置距。點(diǎn)的距離L的圖象W-L,如圖乙所75。①根據(jù)圖線分析,彈簧對(duì)木塊做功W與木塊在。點(diǎn)的速度V0之間的關(guān)系為W與V0成正比W與vo成線性關(guān)系W與V0的二次方成正比W與vo的二次方成線性關(guān)系②圖線與縱軸交點(diǎn)的物理意義是。③彈簧被壓縮的長(zhǎng)度Lo=cm%【答案】①D2)AO段木塊克服摩擦力所做的功③3cm【解析】試題分析:①據(jù)題意,物體在彈力作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn),彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),由于摩擦力做負(fù)功,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,則有:w1mv2fx,如果有n根彈簧,則有:2nwn;mv2fnx,由于圖像不過(guò)原點(diǎn),所以W與V0的二次方成線性關(guān)系;②圖線與縱坐標(biāo)交點(diǎn)表示從A點(diǎn)到O點(diǎn)摩擦力所做的功;彈簧被壓縮的長(zhǎng)度為:圖線的斜率表示摩擦力,即:f—'N,據(jù)乙圖從A至UO有:WffLAo1,則有:Lao3cmex0.36 3'考點(diǎn):本題考查探究功與速度關(guān)系。27.“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,當(dāng)小車在兩條橡皮筋作用下彈出時(shí),橡皮筋對(duì)小車做的功記為Wo當(dāng)用4條、6條、8條?…完全相同的橡皮筋弁在一起進(jìn)行第 2次、第3次、第4次?…實(shí)驗(yàn)時(shí),橡皮筋對(duì)小車做的功記為2W、3W,4W…,每次實(shí)驗(yàn)中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出。(1)該實(shí)驗(yàn)(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力。(2)關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是;A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以用直流電源供電,電壓為 4?6VB.實(shí)驗(yàn)中使用的若干根橡皮筋的原長(zhǎng)可以不相等C.每次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出D.利用每次測(cè)出的小車最大速度Vm和橡皮筋做的功W依次做出W-VeW-Vm2、W-Vm3、W—Vm…的圖象,直到找出合力做功與物體速度變化的關(guān)系?!敬鸢浮浚?)需要;(2)CQ【解析】試題分析:(1)由于實(shí)驗(yàn)中要求橡皮筋對(duì)小車做的功是合外力做的功,故需要平衡摩擦力,讓重力做的功與摩擦力做的功相等;(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流低壓電源,故A錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)中使用的橡皮筋的原長(zhǎng)應(yīng)該相等,這樣增加橡皮筋的條數(shù)才能使外力做功增加相應(yīng)的倍數(shù),故B也錯(cuò)誤;而C中每次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出是正確的; D中依次做出W-Vm、W-Vm2、WV;、W-Vm…的圖象,直到找出合力做功與物體速度變化的關(guān)系也是正確的??键c(diǎn):探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)。30.為探究“恒力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”,采用了如上右圖所示實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取做法是A.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)B.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)C.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)D.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)(2)若實(shí)驗(yàn)中所用小車的質(zhì)量為 200g,為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果盡量精確,在實(shí)驗(yàn)室提供的以下四種規(guī)格鉤碼中,應(yīng)該挑選的鉤碼是A.10gB.20g C.30g D.50g(3)某實(shí)驗(yàn)小組挑選了一個(gè)質(zhì)量為 50g的鉤碼,在多次正確操作實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條,經(jīng)測(cè)量、計(jì)算,得到如下數(shù)據(jù):第一個(gè)點(diǎn)到第n個(gè)點(diǎn)的距離為40.0cm;打下第n點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為1.20m/s。該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力,則拉力對(duì)小車做的功為J,小車動(dòng)能的增量為Jo(g=9.8m/s2,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)【答案】(1)C(2)A(3)0.196J,0.144J【解析】試題分析:(1)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取做法是,將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高, 在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng),以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小車的合力就是繩子的拉力.所以選項(xiàng)C正確.(2)應(yīng)選擇遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的鉤碼,故選A(3)從打下第一點(diǎn)到打下第N點(diǎn)拉力對(duì)小車做的功:Wmgs0.196J;小車的動(dòng)能增量為: Ek=」Mv2=0.144Jk2考點(diǎn):探究“恒力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”.某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置, 探究外力對(duì)滑塊做功與滑塊動(dòng)能變化的關(guān)系。(1)如圖乙所示,用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d=mm實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑從圖甲所示位置由靜止釋放, 由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電時(shí)間^t,在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量滑塊(含遮光條)的質(zhì)量M鉤石^的m和滑塊靜止時(shí)遮光條到光電門的距離 L。(2)本實(shí)驗(yàn)中若M遠(yuǎn)大于m,外力對(duì)滑塊做功W的表達(dá)式為W=滑塊(含遮光條)的動(dòng)能變化量△ Ek的表達(dá)式為^Ek=。通過(guò)幾次實(shí)驗(yàn),若兩者在誤差允許的范圍內(nèi)相等,則說(shuō)明合外力對(duì)滑塊做功等于滑塊動(dòng)能的變化單。【答案】(1)15.60mm(2)wmgL,Ek=-Mv20=-m(-)22 2t【解析】試題分析:(1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為:1.5cm=15mm游標(biāo)尺上第12個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊,所以游標(biāo)讀數(shù)為12X0.05mm=0.60mm所以最終讀數(shù)為:15mm+0.60mm=15.60mmP遮光條的寬度d=15.60mm(2)滑塊靜止時(shí)遮光條到光電門的距離 L,則重力對(duì)鉤碼做的功為WmgL,遮光條到達(dá)光電門時(shí)的速度為v9,t所以滑塊(含遮光條)的動(dòng)能變化量的表達(dá)式為Ek=1Mv20=1M(―)2.2 2t考點(diǎn):探究動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn).如圖所示為“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置 .圖中小車在一條橡皮筋作用下彈出,這時(shí),橡皮筋對(duì)小車做的功記為W再用2條、3條……相同的橡皮筋弁在一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn).每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打出的紙帶算出.⑴為了平衡小車受到的摩擦力,木板應(yīng)(填“水平”或“傾斜”)放置;(2)判斷摩擦阻力已被平衡的方法是()A.釋放小車后,小車能夠運(yùn)動(dòng)B.輕推一下小車,小車能夠勻速運(yùn)動(dòng)C.釋放小車后,拖著紙帶的小車能夠運(yùn)動(dòng)D.輕推一下小車,拖著紙帶的小車能夠勻速運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中 (填“需要”或“不需要” )測(cè)出一條橡皮筋對(duì)小車做功W勺數(shù)值.⑷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(選填“ AD”、“DG或“GK).【答案】(1)傾斜;(2)D;(3)不需要; (4)GK【解析】試題分析:(1)為了平衡小車受到的摩擦力,木板應(yīng)傾斜放置;(2)判斷摩擦阻力已被平衡的方法是:輕推一下小車,拖著紙帶的小車能夠勻速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D正確;(3)實(shí)驗(yàn)中只需要知道用n條橡皮筋對(duì)小車做的功為 nW,但是不需要測(cè)出一條橡皮筋對(duì)小車做功W勺數(shù)值;⑷由于GK部分點(diǎn)跡均勻,說(shuō)明小車已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng),故選用GK部分可以測(cè)量小車獲得的速度??键c(diǎn):“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。33.為驗(yàn)證動(dòng)能定理,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn).如圖所示.將一長(zhǎng)直木板一端墊起,另一端側(cè)面裝一速度傳感器,讓小滑塊由靜止從木板h高處(從傳感器所在平面算起)自由滑下至速度傳感器時(shí),讀出滑塊經(jīng)過(guò)此處時(shí)的速度 v,多次改變滑塊的下滑高度

h(斜面的傾角不變),對(duì)應(yīng)的速度值記錄在表中:(1)要最簡(jiǎn)單直觀地說(shuō)明此過(guò)程動(dòng)能定理是否成立,該同學(xué)建立了縱軸表示h的坐標(biāo)系,你認(rèn)為坐標(biāo)系的橫軸應(yīng)該表示(2)已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭',若要求出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),還需測(cè)出(寫出物理量及符號(hào));計(jì)算滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為.【答案】(1)橫軸為v2(2)=現(xiàn)」2,需測(cè)量木板與水平桌面2ghcot的夾角。試題分析:(1)設(shè)木板與水平桌面間的夾角為8, 由動(dòng)能定理得:hmghmgcos——sinhmghmgcos——sin-mv2整理得:22

v

h 2g(1cot)若動(dòng)能定理成立,h與v2成線性關(guān)系,所以橫軸為V2..2 2⑵根據(jù)h2g1七F得動(dòng)摩擦因數(shù)表達(dá)式為: 4,故需測(cè)量木板與水平桌面的夾角e.考點(diǎn):考查了動(dòng)能定理;動(dòng)摩擦因數(shù).34.在探究“合力做功和物體動(dòng)能變化之間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案如圖甲所示.則:(1)該實(shí)驗(yàn)用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,在安裝時(shí)首先要,其次鉤碼和小車還需要滿足的條件是(2)實(shí)驗(yàn)中,除位移、速度外,還要測(cè)出的物理量有.(3)在上述實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為 50Hz.某同學(xué)打出的一段紙帶如圖乙所示,則小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為m/s.(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)【答案】(1)平衡小車與木板之間的摩擦力;鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力;(2)鉤碼的重力和小車的總質(zhì)量;(3)1.40【解析】試題分析:(1)小車在水平方向上受繩的拉力和摩擦力,想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,首先需要平衡摩擦力。其次:如果用鉤碼的重力表示小車受到的合外力, 必須要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量,這樣兩者才能近似相等。(2)驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系的原理:mgx;Mv2,需要測(cè)量的物理量有:鉤碼質(zhì)量m,小車白^質(zhì)量M位移x,速度v。所以還要測(cè)出的物理量有鉤碼的質(zhì)量和小車的總質(zhì)量。(3)最后勻速的讀數(shù)就為最大速度,由紙帶可知, CE之間的速度即為最后勻速速度v殳1.40m/s2T考點(diǎn):探究功與速度變化的關(guān)系35.某同學(xué)根據(jù)機(jī)械能守恒定律,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究彈簧彈性勢(shì)能與壓縮量的關(guān)系①如圖23(a),將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架臺(tái),在上端的托盤中依次增加祛碼,測(cè)量相應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度,部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表,由數(shù)據(jù)算得勁度系數(shù)k=N/m。(g取9.80m/s2)祛碼質(zhì)量(g)50100150彈簧長(zhǎng)度(cm)8.627.636.66②取下彈簧,將其一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè), 如圖23(b)所示:調(diào)整導(dǎo)軌,使滑塊自由滑動(dòng)時(shí),通過(guò)兩個(gè)光電門的速度大小。③用滑塊壓縮彈簧,記錄彈簧的壓縮量 x;釋放滑塊,記錄滑塊脫離彈簧后的速度v,釋放滑塊過(guò)程中,彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為。④重復(fù)③中操作,得到v與x的關(guān)系如圖23(c)。由圖可知,v與x成關(guān)系。由上述實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論:對(duì)同一根彈簧,彈性勢(shì)能與彈簧的成正比?!敬鸢浮竣?0N/m(49.5?50.5)②相等③動(dòng)能④正比;x2(或壓縮量的平方)【解析】試題分析:①據(jù)Fimgkxi,F22mgkX2,有:F F1 F2 k x1 k x2,則k 0.49 N/m=49.5N/m,同理可以求得:0.0099‘kl.N/m=50.5N/m,則勁度系數(shù)為:k 50N/m。[學(xué)科網(wǎng)0.0097 2②使滑塊通過(guò)兩個(gè)光電門時(shí)的速度相等, 則可以認(rèn)為滑塊離開彈簧后做勻速直線運(yùn)動(dòng);③彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為滑塊的動(dòng)能; ④圖線是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線,所以V與x成正比;彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,即E彈Imv2,即彈性勢(shì)能與速度平方成正比,又由V與x成正比,2則彈性勢(shì)能與壓縮量的平方成正比??键c(diǎn):本題考查胡克定律和能量轉(zhuǎn)化36.(8分)某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究“合外力所做的功與速度變化的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)時(shí),先接通電源再松開小車,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)。小車所受到的拉力F為0.20N,小車的質(zhì)量為 200g。實(shí)驗(yàn)前,木板左端被墊起一些,使小車在不受拉力作用時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。這樣做的目的是.A.為了平衡摩擦力B.增大小車下滑的加速度C.可使得細(xì)繩對(duì)小車做的功等于合外力對(duì)小車做的功D.可以用質(zhì)量較小的祛碼就可拉動(dòng)小車,以滿足祛碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的要求②如圖所示,同學(xué)甲選取一條比較理想的紙帶做分析。小車剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)應(yīng)在紙帶上的點(diǎn)記為起始點(diǎn) Q在點(diǎn)跡清晰段依次選取七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)AB、C、DE、F、Q相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1so測(cè)量起始點(diǎn)O至各計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離,計(jì)算計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)小車的瞬時(shí)速度、計(jì)數(shù)點(diǎn)與。點(diǎn)之間的速度平方差、起始點(diǎn)。到計(jì)數(shù)點(diǎn)過(guò)程中細(xì)繩對(duì)小車做的功。其中計(jì)數(shù)點(diǎn)D的三項(xiàng)數(shù)據(jù)沒(méi)有計(jì)算,請(qǐng)完成計(jì)算并把結(jié)果填入表格中?!敬鸢浮竣貯CD0.857;0.734;0.0734【解析】試題分析:①實(shí)驗(yàn)前,木板左端被墊起一些,使小車在不受拉力作用時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。這樣做的目的是為了平衡摩擦力,這樣會(huì)使得細(xì)繩對(duì)小車做的功等于合外力對(duì)小車做的功,選項(xiàng) AC正CE(45.75-28.61)?10-2 , ……確; ② vD=——= m/s=0.857m/s;D2T 2'0.1v2=0.8572m2/s2=0.734m2/s2;拉力功:W=Fx=0.2NX0.367m=0.0734J??键c(diǎn):探究“合外力所做的功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。37.(1)如圖所示,在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,下列做法能夠?qū)崿F(xiàn)橡皮筋對(duì)小車做功整數(shù)倍變化的是 ( )A.釋放小車的位置等間距的變化B.橡皮筋兩端固定,使橡皮筋的伸長(zhǎng)量依次加倍C.橡皮筋兩端固定,使橡皮筋的長(zhǎng)度依次加倍D.增加相同橡皮筋的條數(shù),使小車每次從同一位置釋放(2).某同學(xué)在做利用橡皮筋探究功與速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí),拖著紙帶的小車在橡皮筋的作用下由靜止運(yùn)動(dòng)到木板底端, 在此過(guò)程中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下的相鄰點(diǎn)間的距離變化情況是( )A.始終是均勻的B.先減小后增大C.先增大后減小 D.先增大后均勻不變【答案】(1)D(2)D【解析】試題分析:(1)此實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)橡皮筋對(duì)小車做功成倍數(shù)增加的方法是,增加相同橡皮筋的條數(shù),使小車每次從同一位置釋放,選項(xiàng)D正確。(2)釋放小車以后,小車在橡皮筋作用下先做變加速運(yùn)動(dòng),然后做運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng),所以打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下的相鄰點(diǎn)間的距離變化情況是先增大后均勻不變,選項(xiàng)D正確。考點(diǎn):“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。38.(6分)如圖甲所示,某同學(xué)在做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).當(dāng)小車在 1條橡皮筋的作用下沿木板滑行時(shí),橡皮筋對(duì)小車做的功記為W.當(dāng)用2條、3條…橡皮筋重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí),設(shè)法使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋所做的功分別為 2W3W-.圖甲1)圖中電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓是 V的交流電.2)實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:長(zhǎng)木板、小車、橡皮筋、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、電源等,還缺少的測(cè)量工具是 .3)在正確操作的情況下,某次所打的紙帶如圖乙所示.打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的,為了測(cè)量橡皮筋做功后小車獲得的速度,應(yīng)選用紙帶的 部分進(jìn)行測(cè)量(根據(jù)紙帶中字母回答),小車獲得的速度是 m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖乙【答案】(1)220;(2)刻度尺;(3)GJ或者HJ;0.65?!窘馕觥吭囶}分析:(1)圖中電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓是 220V的交流電.(2)缺少的測(cè)量工具是刻度尺;(3)測(cè)量橡皮筋做功后小車獲得的速度,應(yīng)選用紙帶上點(diǎn)跡分布均勻的部分即 GJ或者HJ部分進(jìn)行測(cè)量,小車獲得的速度是v=—x=1.3010一m/s=0.65m/st 0.02考點(diǎn):“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。(12分)某學(xué)習(xí)小組做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如圖所示,圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出的, 沿木板滑行,橡皮筋對(duì)小車做的功記為W.當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋弁在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí)(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)中小車獲得的速度根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打在紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算.(3分)除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外,還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺和(填“交流”或“直流”)電源.(3分)實(shí)驗(yàn)中,小車會(huì)受到摩擦力的作用,可以使木板適當(dāng)傾斜來(lái)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.放開小車,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,能夠勻速下滑即可(3分)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(3分)在正確操作的情況下,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)如圖所示的紙帶回答 ).【答案】(1)交流,(2)D,(3)B,(4)GJ【解析】試題分析:分析:解答:解:(1)實(shí)驗(yàn)中可以適當(dāng)抬高木板的一側(cè)來(lái)平衡摩擦阻力.受力平衡時(shí),小車應(yīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以正確的做法是:放開拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可,故ABC錯(cuò)誤,D正確.(2)若木板水平放置,對(duì)小車受力分析可知,小車速度最大時(shí)小車受到的合力應(yīng)為零,即小車受到的橡皮筋拉力與摩擦力相等,橡皮筋應(yīng)處于伸長(zhǎng)狀態(tài);小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線的左側(cè),尚未到兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處,故ACD昔誤,B正確.(3)要測(cè)量最大速度,應(yīng)該選用點(diǎn)跡恒定的部分.即應(yīng)選用紙帶的G-K部分進(jìn)行測(cè)量.故答案為:(1)D;(2)B;(3)G-K部分考點(diǎn):V八、、?【名師點(diǎn)睛】本題涉及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理和探究功與速度變化關(guān)系實(shí)驗(yàn)的原理,從實(shí)驗(yàn)原理的角度分析即可.(1)實(shí)驗(yàn)中可以適當(dāng)抬高木板的一側(cè)來(lái)平衡摩擦阻力.受力平衡時(shí),小車應(yīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng);(2)若木板水平放置,對(duì)小車受力分析可知,小車速度最大時(shí)小車受到的合力應(yīng)為零,即小車受到的橡皮筋拉力與摩擦力相等,橡皮筋應(yīng)處于伸長(zhǎng)狀態(tài); (3)要測(cè)量最大速度,應(yīng)該選用點(diǎn)跡恒定的部分.8.某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動(dòng)能定理”.如圖所示,他們將拉力傳感器固定在小車上,用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其通過(guò)一個(gè)定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小.在水平桌面上相距 50.0cm的A.B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器,記錄小車通過(guò) A.B點(diǎn)時(shí)的速度大小,小車中可以放置砝碼.(1)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下:①測(cè)量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量 M1;把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上,另一端通過(guò)定滑輪與鉤碼相連;正確連接所需電路.②將小車由C點(diǎn)釋放,小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng), 記錄細(xì)線拉力及小車通過(guò)A.B點(diǎn)時(shí)的速度.③在小車中增加或減少祛碼,重復(fù)②的操作.在以上實(shí)驗(yàn)中,遺漏了步驟。(2)下列表格是他們用正確方法測(cè)得的一組數(shù)據(jù),其中M是M與小車中祛碼質(zhì)量M之和,|v-v|是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差,可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量 AE,F是拉力傳感器測(cè)得的拉力,W是F在A.B間所做的功.表格中的 AE3=,W=.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

數(shù)據(jù)記錄表次數(shù)M/kgAE/JF/NW/J10.5000.760.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40AE31.220W41.0002.401.2002.4201.21051.0002.841.4202.8601.430(3)根據(jù)表格,請(qǐng)?jiān)趫D中的方格紙上作出 AE—W圖線.(4)根據(jù)EW圖線,可得結(jié)論?!敬鸢浮?1)平衡小車所受的摩擦力阻力;[來(lái)源:學(xué)科網(wǎng)]⑵0.600J,0.610J;(3)見下圖:(4)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),合外力所做的功等于物體動(dòng)能的增量【解析】試題分析:(1)本題研究合力

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