高考物理 必考17个实验精讲精练 专题06 探究动能定理(含解析)-人教版高三全册物理试题.doc
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1、探究动能定理基本知识动能定理:力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化即末动能减去初动能。当初速度为零时,功与速度的二次方成正比。实验装置:实验步骤:第一次用1根橡皮筋,测得速度为v第二次用2根橡皮筋,测得速度为v2第三次用3根橡皮筋,测得速度为v3多次数据处理:功速度的二次方WV22W2v23W3v2例题和习题1. 2019年高考江苏省物理卷第10题.(8分)某兴趣小组用如图10-1所示的装置验证动能定理(1)有两种工作频率均为50Hz的打点计时器供实验选用:A.电磁打点计时器B.电火花打点计时器为使纸带在运动时受到的阻力较小,应选择_(选填“A”或“B”)(2)保持长木
2、板水平,将纸带固定在小车后端,纸带穿过打点计时器的限位孔。实验中,为消除摩擦力的影响,在砝码盘中慢慢加入沙子,直到小车开始运动。同学甲认为,此时摩擦力的影响已经得到消除。同学乙认为还应从盘中取出适量沙子,直至轻推小车观察到小车做匀速运动。看法正确的同学是_(选填“甲”或“乙”)。(3)消除摩擦力的影响后,在砝码盘中加入砝码,接通打点计时器电源,松开小车,小车运动,纸带被打出一系列点,其中一段如题10-2图所示。图中纸带按实际尺寸画出,纸带上A点的速度=_m/s.(4)测出小车的质量为M,再测出纸带上起点到A点的距离为L。小车动能的变化量可用算出。砝码盘中砝码的质量为m,重力加速度为g.实验中,
3、小车的质量应(选填“远大于”、“远小于”或“接近”)砝码、砝码盘和沙子的总质量,小车所受合力的功可用算出。多次测量,若W与均基本相等则验证了动能定理。【答案】(1)B(2)乙(3)0.31(0.300.33都算对)(4)远大于【解析】(2)为什么平衡摩擦力后轻推小车观察到小车做匀速运动呢?因为此情况小车受到的重力的下滑力分力与滑动摩擦力平衡,而甲同学的情况是下滑力克服最大静摩擦力。本实验是滑动摩擦力,所以乙同学正确。(3)用刻度尺测出A两边的两点间的距离为,则速度。这是江苏省物理卷要求用刻度尺直接测量试卷上的实际长度了,所以老师一再要求学生高考时带齐文具包括刻度尺、三角板、量角器、圆规等,就有
4、学生不以为然,果然吃亏。不听老人言吃亏在眼前嘛!(4)为什么小车的质量应远大于砝码、砝码盘和沙子的总质量呢?其原因和牛顿第二定律实验是一样的,为了使砝码、砝码盘和沙子的总重力与小车受到的拉力接近。2. 如图所示,在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中,下列说法正确的是()A为减小实验误差,长木板应水平放置B通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加C小车在橡皮筋拉力作用下做匀加速直线运动,当橡皮筋恢复原长后小车做匀速运动D应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度【答案】BD3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,实验装置如图所师,实验主要过程如下: (1)设法让橡
5、皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、; (2)分析打点计时器打出的纸带,求出小车的速度、; (3)作出草图; (4)分析图像。如果图像是一条直线,表明;如果不是直线,可考虑是否存在、等关系。以下关于该试验的说法中有一项不正确,它是_。A本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、。所采用的方法是选用同样的橡皮筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行是实验时,橡皮筋对小车做的功为W,用2条、3条、橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、实验时,橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、。B小车运动中会受到阻力,补偿的方法,可以使木板适当倾斜。C某同学在一次实验中,得到一条记
6、录纸带。纸带上打出的点,两端密、中间疏。出现这种情况的原因,可能是没有使木板倾斜或倾角太小。D根据记录纸带上打出的点,求小车获得的速度的方法,是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。【答案】D【解析】本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系。这个速度是指橡皮绳做功完毕时的速度,而不整个过程的平均速度,所以D选项是错误的。4. 利用拉力传感器和速度传感器探究“动能原理”某试验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能原理”。如图12,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。在水平面上相距50.0cm的A、B两点各
7、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)试验主要步骤如下: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)表1是他们测得的一组数据,期中M是M1与小车中砝码质量之和,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。表格中的E3= ,W3= (结果保留三位有效数字)(3)根据表1,请在图13中的方格纸上作出E-W图
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