2021物理滬科版新課程高效演練·創(chuàng)新預(yù)測(cè) 實(shí)驗(yàn)五探究動(dòng)能定理含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2021高考物理滬科版新課程一輪復(fù)習(xí)高效演練·創(chuàng)新預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)五探究動(dòng)能定理含解析溫馨提示：此套題為Word版,請(qǐng)按住Ctrl,滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例,答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。高效演練·創(chuàng)新預(yù)測(cè)1.（2019·開(kāi)封模擬)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)了實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟如下：①按圖甲連接實(shí)驗(yàn)裝置，其中小車(chē)質(zhì)量M=0.20kg，鉤碼總質(zhì)量m=0.05kg。②釋放小車(chē),然后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源(電源頻率為f=50Hz），打出一條紙帶。③他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條，如圖乙所示。把打下的第一個(gè)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)未畫(huà)出，用厘米刻度尺測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到點(diǎn)0距離分別為d1=0.041m,d2=0.055m,d3=0.167m，d4=0。256m,d5=0.360m，d6=0.480m……(1)他把鉤碼總重力(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2）作為小車(chē)所受合力，算出打下點(diǎn)0到打下點(diǎn)5過(guò)程合力做功W=_________J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字)，用正確的公式Ek=_________(用相關(guān)數(shù)據(jù)前字母列式)把打下點(diǎn)5時(shí)小車(chē)的動(dòng)能作為小車(chē)動(dòng)能的改變量,算得Ek=0。125J。

(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)能的增量這一結(jié)論,且誤差很大。通過(guò)反思，他認(rèn)為產(chǎn)生很大誤差的原因有以下幾條,其中正確的是_________（填選項(xiàng)前的字母)。

A。鉤碼質(zhì)量太大,使得合力對(duì)小車(chē)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)小車(chē)做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多C.釋放小車(chē)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)值偏小D。沒(méi)有使用最小刻度為毫米的刻度尺測(cè)距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因【解析】(1)若用鉤碼的重力作為小車(chē)受的合力，則F合=mg=0。5N,從打下點(diǎn)0到打下點(diǎn)5，小車(chē)的水平位移x=d5=0.360m，所以W=F合x(chóng)=0.5×0.360J=0.180J.打下點(diǎn)5時(shí)小車(chē)的動(dòng)能Ek=12Mv52,v5=d6-d42Δt，式中Δt為5個(gè)時(shí)間間隔，即Δt=5f，故E(2)從該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作情況來(lái)看，造成很大誤差的主要原因是把鉤碼的重力當(dāng)成了小車(chē)受到的合力，實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有平衡摩擦力，故A、B正確；C、D兩個(gè)選項(xiàng)中提到的問(wèn)題不能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成重大影響，故C、D錯(cuò)誤。答案:（1）0。180Mf2200(d6-d42。圖甲是小明探究橡皮筋彈力做的功W與小車(chē)動(dòng)能變化ΔEk間的關(guān)系的裝置圖，長(zhǎng)木板放在水平桌面上，橡皮筋的兩端分別與小車(chē)和擋板相連。實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)增加橡皮筋的條數(shù)來(lái)改變彈力所做的功.(1）下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是_________.

A。實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先釋放小車(chē),然后接通電源B。增加橡皮筋條數(shù)時(shí)，應(yīng)選取相同的橡皮筋C。每次應(yīng)將小車(chē)?yán)较嗤奈恢糜伸o止釋放D。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)平衡小車(chē)在木板上所受的摩擦力（2)圖乙是實(shí)驗(yàn)中某條紙帶的一部分，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔T=0。1s.為探究橡皮筋彈力做的功W與小車(chē)動(dòng)能變化ΔEk間的關(guān)系，小明用v=s11.38+1.522×0.1m/s來(lái)計(jì)算小車(chē)的速度。他的算法是否正確？_________(選填“正確”或（3）圖丙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所畫(huà)出的W-ΔEk圖象，根據(jù)此圖象能否驗(yàn)證動(dòng)能定理？_________（選填“能”或“不能")，理由是____________________________。

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，再釋放小車(chē)，故A錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求通過(guò)增加橡皮筋的條數(shù),使功成倍增加,故增加橡皮筋條數(shù)時(shí)，應(yīng)選取相同的橡皮筋，并且每次應(yīng)將小車(chē)?yán)较嗤奈恢糜伸o止釋放，故B、C正確；實(shí)驗(yàn)要探究橡皮筋做的功等于小車(chē)動(dòng)能的變化量，所以應(yīng)該消除摩擦力的干擾,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先平衡小車(chē)在木板上所受的摩擦力,故D正確。(2)他的算法不正確.理由是由紙帶可看出在打2、3、4點(diǎn)時(shí)，小車(chē)仍處于加速階段，應(yīng)該選取小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的紙帶計(jì)算速度.（3)根據(jù)此圖象不能驗(yàn)證動(dòng)能定理。因?yàn)橛蓤D象只能得出W與ΔEk成線性關(guān)系，并不能得到兩者相等關(guān)系.答案:（1)B、C、D(2）不正確此時(shí)小車(chē)仍處于加速階段(3）不能由圖象只能得出W與ΔEk成線性關(guān)系,并不能得到兩者相等關(guān)系3.（2019·吉林模擬）用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置完成“探究動(dòng)能定理"實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)補(bǔ)充完整下列實(shí)驗(yàn)步驟的相關(guān)內(nèi)容。（1）用天平測(cè)量小車(chē)和遮光片的總質(zhì)量M、砝碼盤(pán)的質(zhì)量m0；用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度d，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為_(kāi)________cm；按圖甲所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，用米尺測(cè)量?jī)晒怆婇T(mén)之間的距離s。

(2）在砝碼盤(pán)中放入適量砝碼;適當(dāng)調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角,直到輕推小車(chē),遮光片先后經(jīng)過(guò)光電門(mén)A和光電門(mén)B的時(shí)間相等。(3）取下細(xì)線和砝碼盤(pán)，記下_________（填寫(xiě)相應(yīng)物理量及其符號(hào)).

（4)讓小車(chē)從靠近滑輪處由靜止釋放,用數(shù)字毫秒計(jì)時(shí)器分別測(cè)出遮光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)A和光電門(mén)B所用的時(shí)間ΔtA和ΔtB.（5)在步驟(4)中，小車(chē)從光電門(mén)A下滑至光電門(mén)B過(guò)程合外力做的總功W合=_________，小車(chē)動(dòng)能變化量ΔEk=_________（用上述步驟中的物理量表示，重力加速度為g），比較W合和ΔEk的值，找出兩者之間的關(guān)系。

(6)重新掛上細(xì)線和砝碼盤(pán)，改變砝碼盤(pán)中砝碼質(zhì)量，重復(fù)（2）~(5）步驟。(7）本實(shí)驗(yàn)中，以下操作或要求是為了減小實(shí)驗(yàn)誤差的是_________。

A。盡量減小兩光電門(mén)間的距離sB.調(diào)整滑輪，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行C。砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量【解析】（1)由于游標(biāo)卡尺是20分度，所測(cè)遮光片的寬度應(yīng)是主尺讀數(shù)與游標(biāo)尺讀數(shù)之和，即5mm+4×0。05mm=5.20mm=0.520cm.（3）在砝碼盤(pán)中放入適量砝碼，適當(dāng)調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角,直到輕推小車(chē)，遮光片先后經(jīng)過(guò)光電門(mén)A和光電門(mén)B的時(shí)間相等，這一步目的是使取下細(xì)線和砝碼盤(pán)后小車(chē)運(yùn)動(dòng)所受合外力等于砝碼和砝碼盤(pán)的重力(m+m0)g,所以當(dāng)取下細(xì)線和砝碼盤(pán)時(shí),記下砝碼盤(pán)中砝碼的質(zhì)量m。(5）小車(chē)從光電門(mén)A下滑至光電門(mén)B過(guò)程中合外力做的總功W合=（m+m0）gs，小車(chē)動(dòng)能變化量ΔEk=12MdΔtB2-12MdΔ（7）盡量減小兩光電門(mén)間的距離s，會(huì)增大誤差，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；調(diào)整滑輪，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行，這樣細(xì)線拉力等于小車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的合外力，有利于減小誤差，選項(xiàng)B正確；本實(shí)驗(yàn)沒(méi)有用砝碼和砝碼盤(pán)的重力代替細(xì)線的拉力對(duì)小車(chē)做的功，故不需要滿足砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量,選項(xiàng)C錯(cuò)誤