高中物理必修二7-6导学案练习题

知识点基础中档稍难实验操作1、2、74、5数据处理3、6、89综合10、111. 下图中所示为与小车相连，穿过打点计时器的一条纸带，纸带上的点距并不都是均匀的，下面说法中正确的是 ( )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. B. C. D. 答案：B解析：小车先加速后匀速，加速时速度小，点子密集，故纸带右端与小车相连，确定小车速度时，小车应匀速运动，故应该用A、B、C、D点确定小车速度，故选B.2. 在探究功与物体速度变化关系的实验中，得到如图所示四条纸带，应选用 ( )答案：D解析：小车在橡皮筋作用下加速运动，当橡皮筋脱落后做匀速运动D纸带较合理3. 在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带，这条纸带上的点两端较密，中间稀疏出现这种情况的原因可能是 ( )A. 先释放小车然后才通电打点B. 木板倾斜程度太大C. 木板倾斜程度太小D. 忘记平衡摩擦力答案：CD解析：从所打出的纸带上的点迹可以看出，小车先做加速运动，这是由于橡皮筋弹开前不断对它做功；小车后来做减速运动，表明小车的合力为阻力，这是因为实验时忘记了平衡摩擦力，或由于木板一端垫得太低致使摩擦力平衡得不够故选项C、D正确4. 某同学想利用自由落体运动“探究功与速度变化的关系”，实验中，下列四组物理量中需要直接或间接测量的量有 ( )A. 重锤的质量B. 重力加速度C. 重锤下落的高度D. 与重锤下落高度对应的重锤的瞬时速度答案：CD解析：物体受力不变，可以利用下落高度关系代表功的关系，所以必须测量下落高度，再利用下落高度计算对应各点的瞬时速度，故C、D对，A、B错5. 科学规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和实验探究下面我们追寻科学家的研究足迹用实验方法探究恒力做功和物体动能变化间的关系(1)某同学的实验方案如图甲所示，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中还应该采取的两项措施是：_；_.(2)如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，距离如图乙所示，则打C点时小车的速度为_；要验证合外力做的功与小车动能变化间的关系，除位移、速度外、还要测出的物理量有_答案：(1)平衡摩擦力钩码的重力远小于小车的重力(2)钩码的重力和小车的质量6. 2013海口高一检测在探究“恒力做功与动能改变的关系”的实验中，某同学用1 kg的小车，在平衡摩擦力之后，挂上44 g的小砂桶后，小车拖动纸带并打出一系列的点图中的纸带只是打出的纸带的一部分，相邻计数点时间间隔为0.10 s，测量数据如图所示重力加速度g9.80 m/s2，(结果保留两位有效数字)则：(1)b点所对应的小车运动的动能为_J.(2)从b点到e点，小车动能的增加量为_J.(3)从b点到e点，砂桶对小车做功_J.答案：(1)0.057(2)0.051(3)0.052解析：(1)vbac m/s0.338 m/sEkbmv1(0.338)2 J0.057 J(2)ve m/s0.465 m/sEkemv1(0.465)2 J0.108 JEkEkeEkb0.108 J0.057 J0.051 J(3)砂桶对小车做的功，即绳对小车的拉力做的功WFxmgxbe0.0449.8(3.604.024.45)102 J0.052 J7. 如图所示，在用橡皮筋拉动小车的装置来探究做功与物体速度变化的关系的活动中，实验中小车的_应保持一定；将长滑板稍微倾斜的目的是_，对倾斜角度的要求是：小车无橡皮筋拉时恰能在木板上_；实验时，小车每次要被拉到_(选填“不同”或“同一”)位置松手；改变橡皮筋弹力做功的办法是靠增加系在小车上的_答案：质量 用重力沿斜面向下的分力平衡摩檫力 匀速下滑 同一 橡皮筋条数解析：实验探究的是弹力对小车做功与小车的速度的变化关系，根据控制变量法应保证小车的质量不变实验中为了克服摩擦力的影响，要将放置打点计时器的一端适当垫高，使重力沿平行木板方向的分力与小车受到的摩擦力相抵消实验时，通过改变橡皮筋的条数，来改变对小车的做功值，为了使橡皮筋对小车做的功与其条数成正比，应将小车每次拉到同一位置由静止释放8. 某同学在探究功与物体速度变化的关系实验中，设计了如下图甲所示的实验将纸带固定在重物上，让纸带穿过电火花计时器先用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器的地方然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点，得到的纸带如下图乙所示O点为计时器打下的第1个点，该同学对数据进行了下列处理：取OAABBC，并根据纸带算出了A、B、C三点的速度分别为vA0.12 m/s，vB0.17 m/s，vC0.21 m/s.根据以上数据你能否大致判断Wv2?答案：见解析解析：设由O到A的过程中，重力对重物所做的功为W，那么由O到B的过程中，重力对重物所做的功为2W，由O到C的过程中，重力对重物所做的功为3W.由计算可知，v1.44102 m2/s2v2.89102 m2/s2v4.41102m2/s22，3即v2v，v3v由以上数据可以判断Wv2是正确的，也可以根据Wv2的曲线来判断(如图所示)9. 质量为1 kg的重物自由下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源为6 V、50 Hz的交流电源，如图甲所示，纸带上O点为重物自由下落时纸带打点的起点，选取的计数点A、B、C、D、E、F、G依次间隔一个点(图中未画出)，各计数点与O点之间的距离依次为31.4、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2，单位为mm.则：(1)求出B、C、D、E、F各点速度，并填入下表：计数点BCDEFv/ms1(2)求出物体下落时从O点到图中各点过程中重力所做的功，并填入下表：计数点BCDEFW/J(3)适当选择坐标轴，在图乙中作出物体重力做的功与物体速度之间的关系图象图中纵坐标表示_，横坐标表示_，由图可得重力所做的功与_成_关系答案：(1)1.181.571.962.352.74(2)0.691.231.922.763.76(3)如图所示重力做的功WG物体速度的平方v2物体速度的平方v2正比解析：(1)各点速度可由公式v求出vB m/s1.18 m/s同理vC1.57 m/s，vD1.96 m/s，vE2.35 m/s，vF2.74 m/s(2)重力做的功由Wmgx求出WBmg19.870.6103 J0.69 J同理WC1.23 J, WD1.92 J，WE2.76 J，WF3.76 J10. 2013临沂高一检测某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：摆好实验装置如图所示将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车在质量为10 g、30 g、50 g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线的挂钩P上释放小车，打开电磁打点计时器的电源，打出一条纸带(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：第一个点到第N个点的距离为40.0 cm.打下第N点时小车的速度大小为1.00 m/s.该同学将钩码的重力当做小车所受的拉力，算出拉力对小车做的功为_J，小车动能的增量为_J.(2)此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是：_.答案：(1)0.196 0.100(2)小车质量没有远大于钩码质量；没有平衡摩擦力；操作错误；先放小车后接通电源解析：(1)拉力Fmg0.0509.8 N0.49 N.拉力对小车做的功WFl0.490.400 J0.196 J小车动能的增量Ekmv20.2001.002 J0.100 J.(2)误差很大的可能原因：小车质量不满足远大于钩码质量，使钩码的重力与小车受到的线的拉力差别较大；没有平衡摩擦力；先放小车后开电源，使打第一个点时，小车已有一定的初速度11. 某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”，如图所示他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小在水平桌面上相距50.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小小车中可以放置砝码(1)实验主要步骤如下：测量_和拉力传感器的总质量M1；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路将小车停在C点，_，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度在小车中增加砝码，或_，重复的操作(2)下表是他们测得的一组数据，其中M是M1与小车中砝码质量m之和，|vv|是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量E，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所做的功表格中E3_，W3_.(结果保留三位有效数字)次数M/kg|vv|/(m/s)2E/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40E31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43(3)根据上表，请在下图中的坐标纸上作出EW图线答案：(1)小车 然后释放小车 减少砝码(2)0.600 J 0.610 J (3)在坐标纸上作出EW图线如下图所示解析：(1)在实验过程中拉力对小车和拉力传感器做功使小车和拉力传感器的动能增加，所以，需要测量小车和拉力传感器的总质量；通过控制变量法只改变小车的质量或只改变拉力大小得出不同的数据(2)根据拉力传感器的示数和A、B间的距离用WFs可计算拉力做的功(3)利用图象法处理数据，由动能定理WEkmvmvm(vv), 可知W与E成正比，作图可用描点法