高考物理最新模拟题精选训练(力学实验)专题05探究动能定理(含解析).pdf
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1、专题 05 探究动能定理 1 (2017 广西崇左摸底)某实验小组采用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系,小车 在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,打点计时器工作频率为50Hz (1)实验中木板略微倾斜,这样做C (填答案前的字母) A是为了释放小车后,小车能匀加速下滑 B是为了增大橡皮筋对小车的弹力 C是为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功 D是为了使橡皮筋松驰后小车做匀加速运动 (2)某同学通过实验得到如图丙所示的纸带,关于小车速度的测量,正确的操作应该是测量 BC (填“ BC ”或“ AB ”)两点间距计算小车的速度 3)若根据多次测量数据画出的W v 草图如图乙所示,根
2、据图线形状可知,对W与 v 的关系 作出的以下猜想肯定不正确的是AB AW BW CW v 2 D W v 3 (2)应选用橡皮筋做功完毕小车做匀速直线运动时对应的纸带部分 (3)根据图象特点,利用数学知识可正确得出结论 (1)使木板倾斜,小车受到的摩擦力与小车所受重力沿斜面方向的分力大小相等,在不施加 拉力时,小车在斜面上受到的合力为零,小车可以在斜面上静止或做匀速直线运动,小车与 橡皮筋连接后,小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力,橡皮筋对小车做的功等于合外力对小 车做的功,故ABD错误, C正确;故选C (2)橡皮筋做功完毕时小车做匀速直线运动,此时纸带上相邻点间距相等,由图示纸带可知, 应
3、选用纸带的BC部分进行测量 (3)根据图象结合数学知识可知,该图象形式和y=x n(n=2, 3,4)形式,故 AB错误, CD正 确本题选不正确的,故选:AB 【参考答案】 : (1) C; (2)BC ; (3)AB 2(2016湖南四市联考)(7 分 ) 如图是某小组验证动能定理的实验装置,在滑块上安装一遮 光条与拉力传感器,把滑块放在水平气垫导轨上,通过定滑轮的细绳与钩码相连,光电门安 装在B处。测得滑块( 含遮光条和拉力传感器) 质量为M、钩码的总质量为m、遮光条的宽度为 d,当地的重力加速度为g。当气垫导轨充气后,将滑块在图示A位置由静止释放后,拉力传 感器记录的读数为F,光电门记
4、录的时间为t。 (1) 实验中是否要求钩码总质量m远小于滑块质量M?_( 填“是”或“否” ) ; (2) 测得AB之间的距离为L,则对滑块验证动能定理的表达式为_( 用以上对应物理量 的符号表示 ) ; (3) 为减少实验误差,可采取的方法是( ) A增大AB之间的距离 B减少钩码的总质量 C增大滑块的质量 D减少遮光条的宽度 【名师解析】(1) 拉力是直接通过传感器测量的与小车质量和钩码质量大小无关,故不需要 钩码总质量m远小于滑块质量M; 【参考答案】(1) 否(2)FL 1 2M ( d t ) 2 (3)AD 3. 在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中( 装置如图甲所示) : (
5、1) 下列说法哪一项是正确的_。( 填选项前字母) A平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上 B为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量 C实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放 (2) 图乙是实验中获得的一条纸带的一部分,选取O、A、B、C计数点,已知打点计时器 使用的交流电频率为 50 Hz ,则打B点时小车的瞬时速度大小为 _ m/s(保留三位有 效数字 ) 。 【名师解析】(1) 平衡摩擦力是让小车重力的下滑分力与摩擦力平衡,故不能挂钩码平 衡摩擦力, A错误;本实验中,近似认为小车所受拉力等于钩码的重力,因此应使钩码的质量 远小于小车的质量,B错误;实验时, 为充分利用纸带,应
6、使小车靠近打点计时器由静止释放, C正确。 (2)vB AC 2T (18.59 5.53 ) 10 2 0.2 m/s 0.653 m/s 【参考答案】(1)C (2)0.653 4用如图所示的装置做“探究动能定理”的实验时,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每次实验中橡皮筋的规格要相同,拉伸的长度要一样 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 【参考答案】 ABC 5(2016武汉模拟) 某同学利用如图所示的装置“探究功
7、与速度变化的关系”:在木块的左 端固定一挡板,挡板上栓一轻质弹簧,弹簧的右端固定一小物块,物块的上方有一很窄的遮 光片,当弹簧的长度为原长时,物块恰处于O点,O点的正上方有一光电门,光电门上连接计 时器 ( 图中未画出 ) 。已知弹性势能的表达式为Ep 1 2k( x) 2。 (1) 实验开始时,_平衡摩擦力; _测量遮光片的宽度。( 均填“需要”或 “不需要” ) (2) 所有实验条件具备后,将小物块向左压缩x后从静止释放,小物块在弹簧的作用下 被弹出,记下遮光片通过光电门的时间t1。 (3) 将小物块向左压缩2x、3x、4x、后从静止释放,小 物块在弹簧的作用下被弹出,分别记下遮光片通过光
8、电门的时间t2、t3、t4、。 (4) 将几次实验中弹簧对小物块做的功分别记为W1、W2、W3、,则W1W2W3_, 若以W为纵坐标、 1 t 2为横坐标作图, 则得到的图象是_( 填 “一条直线” 或 “一条曲线” ) 。 (4)已知弹性势能的表达式为Ep 1 2k( x) 2。 所以几次实验中弹簧对小物块做的功分别记为W1、W2、W3、,则W1W2W314 9, 若以W为纵坐标、 1 t 2为横坐标作图,则得到的图象是一条直线。 【名师答案】:(1) 需要不需要(4)1 49 一条直线 6如图甲所示,某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、 原理及操作,进行“研究合力做
9、功和动能变化的关系”的实验: 甲 (1) 为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,改变长木板倾斜程 度,根据打出的纸带判断小车是否做_运动。 (2) 连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到如图乙所示的纸带。纸带上O为小车运动 起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1 s 的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。实验时小车 所受拉力为0.2 N ,小车的质量为 0.2 kg。 乙 请计算小车所受合力做的功W和小车动能的变化Ek,补填表中空格( 结果保留至小数点 后第四位 ) 。 OB OC OD OE OF W/J0.043 20.057 20. 073 40.091 5 Ek/
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