2020高考物理复习 金版教程 实验五 探究动能定理练习

限时规范特训 (时间：45分钟分值：100分)1. 如图所示为与小车相连，穿过打点计时器的一条纸带上的点并不都是均匀的，下面说法正确的是()纸带的左端是与小车相连的纸带的右端是与小车相连的利用E、F、G、H、I、J这些点之间的距离来确定小车的速度利用A、B、C、D这些点之间的距离来确定小车的速度A BC D解析： 刚开始释放时，与小车相连的一端打出的点应会比较密集，且点的间距逐渐变大，故右端与小车相连；为确定小车速度应选取间距均匀的点，这时橡皮筋已停止对小车作用，故和正确，选B.答案：B2关于“探究动能定理”的实验中，下列叙述正确的是()A每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C放小车的长木板应该尽量使其水平D先接通打点计时器电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出解析：本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要测出以后各次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就已经足够了，A错；每次实验橡皮筋伸长的长度必须保持一致，只有这样才能保证以后各次实验时，橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍，B错；小车运动中会受到阻力，只有使木板倾斜到一定程度，才能减小误差，C错；实验时，应该先接通电源，让打点计时器开始工作，然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出，D正确答案：D3. 在追寻科学家足迹的过程中，某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系，采用了如图甲所示的“探究物体加速度与物体质量、受力之间的关系”的实验装置(1)这个实验用钩码受到的重力大小代替轻绳拉力大小，并以轻绳的拉力作为滑块所受到的合外力为了减小这种做法带来的实验误差，为此，采取了下列措施，其中必要的是_A尽量使钩码的质量远大于滑块的质量B尽量使钩码的质量远小于滑块的质量C适当垫高长木板有滑轮的一端D适当垫高长木板固定有打点计时器的一端(2)如图乙所示是实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，相邻计数点间距离已在图中标出，测出滑块的质量为M，钩码的总质量为m.从打B点到打E点的过程中，为达到实验目的，该同学应该寻找_和_之间的数值关系(用题中和图中的物理量符号表示)解析：本题考查动能定理的验证，主要考查功和动能的测量与计算(1)若用钩码的重力表示滑块受到的合力，则需要保证钩码的总质量远小于滑块的质量，同时要平衡摩擦力，故选项B、D正确(2)从打B点到打E点的过程中，合力做功为mg(x2x3x4)，打下B点时的动能为M()2，打下E点的动能为M()2，若mg(x2x3x4)与M()2M()2几乎相等，则可说明恒力做功等于物体动能的变化答案：(1)BD(2)mg(x2x3x4)M()2M()24. 在“探究功与速度变化的关系”的实验中，某同学是用下面的方法和器材进行实验的：放在长木板上的小车由静止开始在几条完全相同的橡皮筋的作用下沿木板运动，小车拉动固定在它上面的纸带，纸带穿过打点计时器关于这一实验，下列说法中正确的是 ()A长木板要适当倾斜，以平衡小车运动中受到的阻力B重复实验时，虽然用到橡皮筋的条数不同，但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同C利用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点最密集的部分进行计算D利用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算解析：在本题的实验中，由于小车在运动中受到阻力(摩擦力和纸带的阻力)，所以要使长木板适当倾斜，以平衡小车运动过程中受到的阻力，重复实验时，为了使橡皮筋对小车所做的功与它的条数成正比，所以用到橡皮筋的条数虽然不同，但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同，利用纸带上的点计算小车的速度时，由于要计算的是小车脱离橡皮筋后匀速运动的速度，所以应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算，故A、B、D选项是正确的答案：ABD5. 2020山东莱州一中第二次质检探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系的实验装置如图所示(1)下列说法正确的是()A通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C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(2)若画出Wv的图象，应为图中的哪一个()解析：(1)做功通过改变橡皮条数，动能对应的速度是匀速时的速度(2)根据Wmv2/2可知Wv图象如选项B所示答案：(1)AC(2)B6. 2020山东滨州高三月考，9(2)改编在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置实验步骤如下：把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点测出s、s1、s2(如图乙所示)，查得打点周期为T(1)判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是_(2)本实验还需直接测量的物理量是：_.(并用相应的符号表示)(3)实验时为了保证滑块受到的合力与砂和砂桶的总重力大小基本相等，砂和砂桶的总质量应满足的实验条件是_.(4)探究结果的表达式是_(用相应的符号表示)解析：(1)重力的一个分力与小车及纸带受到的摩擦力平衡时，小车匀速运动，纸带相邻点间距相等(2)恒力做的功就是砂桶重力做的功，需要测砂桶的质量m；计算小车的动能，需测小车的质量M.(3)根据验证牛顿第二定律的实验知道，要保证小车受到的合力与砂和砂桶的总重力大小基本相等，必须使小车的质量远大于砂桶的质量即Mm.(4)拉力做的功mgs，根据“某段时间内的平均速度等于其中间时刻的速度”可得A、B的速度分别为vA、vB，则动能增加MvMv，二者在误差允许范围内需要相等，即mgsM()2M()2.答案：(1)纸带上点迹间距相等(2)小车的质量M、砂桶的质量m (3)小车的质量远大于砂桶的质量 (4)mgsM()2M()27. 某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点(1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为O点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到O之间的距离，并计算出它们与O点之间的速度平方差v2(v2v2v)，填入下表：点迹s/cmv2/(m2s2)O11.600.0423.600.0936.000.1547.000.1859.200.23请以v2为纵坐标，以s为横坐标在方格纸中作出v2s图象若测出小车质量为0.2 kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为_N.(2)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围你认为主要原因是_，实验操作中改进的措施是_解析：(1)通过描点法作出的图线如图所示根据动能定理Fsmv2，得v2s，图线应是一条通过坐标原点的倾斜直线，斜率是，即，F0.25 N.(2)小车运动时要受滑动摩擦力摩擦阻力较大时就会出现合力小于测力计示数其方法是平衡摩擦力，垫高木板左端答案：(1)如图0.25(2)小车滑行时所受摩擦阻力较大(3)使导轨倾斜一定的角度以平衡摩擦力