2018年高考物理一轮复习 实验五 探究动能定理押题专练

实验五探究动能定理

1．某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，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．

(1)若要完成该实验，必需的实验器材还有__________________．

(2)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．他这样做的目的是下列的哪个________(填字母代号)．

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

(3)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，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方法______________________________________．

(4)(多选)他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做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________(填字母代号)．

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：(1)刻度尺、天平(包括砝码) (2)D(3)可在小车上加适量的砝码(或钩码) (4)CD 2．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)：

图甲

(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)．

图乙

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，选项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，选项B错误；实验时，为充分利用纸带，应使小车靠近打点计时器由静止释放，

选项C 正确． (2)v B ＝AC 2T

＝

（18.59－5.53）×10－2

0.2

m /s ＝0.653 m /s .

答案：(1)C (2)0.653

3．在“探究恒力做功与动能改变的关系”的实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置．实验步骤如下：

图甲

(1)把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器；

(2)改变长木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力； (3)用细线将长木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连；

(4)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； (5)测出s ，s 1，s 2(如图乙所示)，已知电磁打点计时器的打点周期为T.则：

图乙

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 ____________________________．

本实验还需直接测量的物理量是____________(用文字说明并用相应的符号表示)．探究结果的表达式是____________(用相应的符号表示)．

答案：纸带上点迹的间距相等 小车的质量M 、砂和砂桶的质量m mgs ＝12M ⎝ ⎛⎭⎪⎫s 22T 2－12M ⎝ ⎛⎭⎪⎫s 12T 2

4．某实验小组想测量木板对木块的摩擦力所做的功．装置如图甲所示，一木块放在粗糙的水

平长木板上，右侧拴有一细线，跨过固定在木板边缘的滑轮与重物连接，木块左侧与穿过打点计时器的纸带相连，长木板固定在水平实验台上．实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右做匀减速运动，如图乙给出了重物落地后打点计时器打出的纸带，纸带上的小黑点是计数点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．打点计时器所用交流电频率为50 Hz，不计纸带与木块间的拉力．

(1)可以判断纸带的________(填“左端”或“右端”)与木块连接．根据纸带提供的数据计算打点计时器在打下A点和B点时木块的速度v A＝__________________m/s，v B＝______________m/s(结果保留两位有效数字)．

(2)要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功W AB，还需要的实验器材是__________，还应测量的物理量是________(填入所选实验器材和物理量前的字母)．

A．木板的长度l

B．木块的质量m1

C．木板的质量m2

D．重物的质量m3

E．木块运动的时间t

F．AB段的距离s AB

G．天平

H．秒表

I．弹簧测力计

(3)在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式W AB＝____________[用v A，v B和第(2)问中测得的物理量的字母表示]．

答案：(1)右端 0.72 0.97 (2)G B

(3)12

m 1(v 2A －v 2B ) 5．某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”．实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①W ∝v ，②W ∝v ，③W ∝v 2

.他们的实验装置如图甲所示，PQ 为一块倾斜放置的木板，在Q 处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q 点时的速度)，每次实验，物体从不同初始位置处由静止释放．

同学们设计了以下表格来记录实验数据．其中s 1，s 2，s 3，s 4，…代表物体分别从不同初始位置处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v 1，v 2，v 3，v 4，…表示物体每次通过Q 点的速度．

他们根据实验数据绘制了如图乙所示的s －v 图象，并得出结论W ∝v 2

.他们的做法是否合适，你有什么好的建议？

在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小________(填“会”或“不会”)影响探究出的结果． 解析：采用表格方法记录数据，合理．绘制的s －v 图象是曲线，不能得出结论W ∝v 2

.为了更