浙江鸭2020版高考物理一轮复习实验5探究做功与物体速度变化的关系夯基提能作业本2019030921.wps
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1、实验 5 5 探究做功与物体速度变化的关系 1.“在探究 功和速度变化关系”的实验中,小张同学用如图甲所示装置,尝试通过测得细绳拉力 (近似等于悬挂重物重力)做的功和小车获得的速度的值进行探究,则 甲 (1)(多选)下列说法正确的是 。 A.该方案需要平衡摩擦力 B.该方案需要重物的质量远小于小车的质量 C.该方案操作时细绳应该与木板平行 D.该方案处理数据时应选择匀速时的速度 (2)图乙为 B 两位同学穿纸带方法,你认为 的正确。 (3)某次获得的纸带如图丙所示,小张根据点迹标上了计数点,请读出 C 计数点在刻度尺上的读 数 cm,并求出 C 点对应小车的速度为 m/s(计算结果保留 3 位
2、有效数字)。 丙 答案 (1)ABC (2)B (3)9.82(9.809.85 范围都可) 0.176(0.1750.180 范围都可) 解析 (1)实验时小车受到的合力等于重物的拉力,因此该方案需要平衡摩擦力,故 A 正确;只 有当重物质量远小于小车质量时,小车所受到的拉力近似等于重物的重力,否则实验误差将很 大,因此该方案需要重物的质量远小于小车的质量,故 B 正确;小车受到的拉力等于重物的重力, 该方案操作时细绳应该与木板平行,故 C 正确;在该实验方案中小车做匀加速直线运动,该方案 处理数据时应求出某计数点的瞬时速度与小车对应于该点的位移,故 D 错误;故选 A、B、C。 (2)复写
3、纸应套在定位轴上,并要压在纸带的上面,所以应选 B。 1 (3)由图示刻度尺可知,其分度值为 1 mm,C 点处刻度尺示数为 9.82 cm;做匀变速直线运动的物 体在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度,则 C 点的速度: BD 0.1170 - 0.0818 vC= = m/s=0.176 m/s。 2T 2 5 0.02 2.(1)(多选)“”在用如图所示装置做 探究功与速度关系 的实验,下列说法正确的是 。 A.为了平衡摩擦力,实验中可以将长木板的左端适当垫高,使小车拉着穿过打点计时器的纸带 自由下滑时能保持匀速运动 B.为简便起见,每次实验中橡皮筋的规格要相同,拉伸的长
4、度要一样 C.可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值 D.可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值 E.实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源 F.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度 G.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度 (2)(多选)“在用如图所示装置做 探究功与速度变化关系”的实验时,除了图中已给出的实验器 材外,还需要的器材有 。 A.交流电源 B.天平 C.停表 D.刻度尺 (3)实验中要求通过调整长木板的倾角来平衡小车受到的阻力,下列能判断摩擦力已被平衡的 方法是 。 A.释放小车后,小车能够下滑 B.轻推一下小车,小车能够
5、匀速下滑 C.释放小车后,拖着纸带的小车能够下滑 D.轻推一下小车,拖着纸带的小车能够匀速下滑 答案 (1)ABCF (2)AD (3)D 解析 (1)小车在水平面运动时,由于受到摩擦阻力,所以小车速度在变化,故适当垫高木板以 平衡摩擦力,使小车获得的动能完全来自于橡皮筋做的功,故选项 A 正确;实验中每根橡皮筋做 功均是一样的,所以所用橡皮筋必须相同,且伸长的长度也相同,故选项 B 正确;每次实验时橡 2 皮筋伸长的长度都要一致,若一根做功记为 W,则两根做功为 2 W,故选项 C 正确;实验中通过改 变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值,故 D 错误;只要使用打点计时器的实验,都是先接通电
6、源后释放纸带,故 E 错误;利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点均匀部分进行 计算,表示小车最终的速度即最大速度,故 F 正确,G错误。 (2)打点计时器需要使用交流电源,因此还需要的实验器材是交流电源,计算最大速度时要测出 相邻两点间的距离,故还需要刻度尺。 (3)释放小车后,小车若加速运动,则表示平衡摩擦力过度,故 A 错误;平衡摩擦力时要让小车拖 着纸带匀速运动,故 B 错误;若释放小车后,拖着纸带的小车做变速运动,则不能说明已经平衡 摩擦力,故 C 错误;判断摩擦力已被平衡的正确方法是:轻推一下小车,小车能够拖着纸带匀速运 动,故 D 正确。 3.某同学把附有滑轮的长木板平
7、放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂 上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究细绳拉力做功与小车动能变化的关 系。此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装 置如图所示。 若要完成该实验,必需的实验器材还有哪些 。 实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行。他这样做的目的 是 。 A.避免小车在运动过程中发生抖动 B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰 C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动 D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力 平衡摩擦力后,当他用多个钩码牵引小车时,发现小车运动过快,
8、致使打出的纸带上点数较少, 难以选到合适的点计算小车速度。在保证所挂钩码数目不变的条件下,请你利用本实验的器材 提出一个解决办法: 。 (多选)他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做的功总是要比小车 动能增量大一些。这一情况可能是下列哪些原因造成的 。 3 A.在接通电源的同时释放了小车 B.小车释放时离打点计时器太近 C.阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉 D.钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力 答案 刻度尺、天平(包括砝码) D 可在小车上加适量的砝码(或钩码) CD 解析 计算小车的动能变化需要用天平测质量;在计算小车通过的位移、小车的瞬时速度时 都需要用
9、刻度尺测距离。只有细绳与木板平行时,才能保证小车运动过程中与木板间的压力 不变,才能保证小车所受摩擦力不变,即保证平衡摩擦力后绳的拉力等于小车所受合力,故 D 正 确。要增加纸带上所打下点的数目,只有减小小车运动的加速度,在所挂钩码数目不变的情况 下只有增大小车的质量,即在小车上增加砝码或钩码。当将钩码重力作为小车所受合力时,需 满足几个条件:一是摩擦力被平衡,二是绳与木板平行,此二者可保证绳对车的拉力等于车所受 合力,但车加速运动时钩码加速下降,钩码重力大于绳上拉力,则只有当钩码质量远小于小车质 量时二者才近似相等,故此情况可能是由 C、D 原因造成的。 甲 4.(1)“”小方同学采用了如图
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