（新课标）2018年高考物理总复习 课时达标检测（三十二）探究动能定理（实验提能课）.doc

课时达标检测(三十二) 探究动能定理 (实验提能课)1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放小车的长木板应尽量使其水平d先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出解析：选d实验中没有必要测出橡皮筋做功的具体数值，只要测出后来各次橡皮筋做的功是第一次的多少倍即可，a错误；为了使以后各次实验中橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍，必须使每次实验中橡皮筋拉伸的长度保持一致，b错误；为了减小误差，实验中应使长木板倾斜以平衡摩擦力，c错误；实验中应先接通电源，然后再释放小车，d正确。2(2016全国甲卷)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图(a)所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接。向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。(1)实验中涉及下列操作步骤：把纸带向左拉直松手释放物块接通打点计时器电源向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是_(填入代表步骤的序号)。(2)图(b)中m和l纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。打点计时器所用交流电的频率为50 hz。由m纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为_ m/s。比较两纸带可知，_(填“m”或“l”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大。解析：(1)实验时首先向左推物块使弹簧压缩，测量出弹簧压缩量，然后把纸带向左拉直，先接通打点计时器电源，待打点稳定后，再松手释放物块，故正确的操作顺序是。(2)物块脱离弹簧后将在光滑水平桌面上做匀速直线运动，由m纸带可知物块脱离弹簧时的速度v m/s1.29 m/s。比较m、l两纸带，物块脱离弹簧后在相同时间内的位移m的比l的大，则m纸带对应的实验中物块在脱离弹簧后的速度大，即m纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大。答案：(1)(2)1.29m3如图甲所示，是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下：a易拉罐内盛上适量细砂，用轻绳通过滑轮连接在小车上，小车连接纸带。合理调整木板倾角，让小车沿木板匀速下滑。b取下轻绳和易拉罐，测出易拉罐和细砂的质量m及小车质量m。c取下轻绳和易拉罐后，换一条纸带，让小车由静止释放，打出的纸带如图乙所示(中间部分未画出)，o为打下的第一点。已知打点计时器的打点频率为f，重力加速度为g。(1)步骤c中小车所受的合力为_。(2)为验证从oc过程中小车合力做功与小车动能变化的关系，测出bd间的距离为x0，oc间距离为x1，则c点的速度为_。需要验证的关系式为_(用所测物理量的符号表示)。解析：(1)由步骤a、b知，mgsin mg，取下轻绳和易拉罐后，小车所受合力f合mgsin mg。(2)vc，由动能定理知，需验证mgx1mvc2。答案：(1)mg(2)mgx14(2013福建高考)“在探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲)：(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)。解析：(1)平衡摩擦力时不需将钩码挂在小车上，选项a错误；为减小误差，应使钩码质量远小于小车质量，选项b错误；实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放，选项c正确。(2)由纸带可知，b点的速度vb m/s0.653 m/s。答案：(1)c(2)0.6535.(2016四川高考)用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在o点；在o点右侧的b、c位置各安装一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连。先用米尺测得b、c两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置a，静止释放，计时器显示遮光片从b到c所用的时间t，用米尺测量a、o之间的距离x。(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是_。(2)为求出弹簧的弹性势能，还需要测量_。a弹簧原长b当地重力加速度c滑块(含遮光片)的质量(3)增大a、o之间的距离x，计时器显示时间t将_。a增大b减小c不变解析：(1)滑块离开弹簧后做匀速直线运动，故滑块的速率v。(2)根据功能关系，弹簧的弹性势能epmv2，所以要求弹性势能，还需要测得滑块的质量，故选项c正确。(3)弹簧的形变量越大，弹性势能越大，滑块离开弹簧时的速度越大，滑块从b运动到c的时间越短，故x增大时，计时器显示时间t将变小，故选项b正确。答案：(1)v(2)c(3)b6某同学为探究“合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：(1)按图甲连接实验装置，其中小车质量m0.20 kg，钩码总质量m0.05 kg。(2)释放小车，然后接通打点计时器的电源(电源频率为f50 hz)，打出一条纸带。(3)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图乙所示。把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d10.041 m，d20.055 m，d30.167 m，d40.256 m， d50.360 m，d60.480 m，他把钩码重力(当地重力加速度g10 m/s2)作为小车所受合力，算出打下0点到打下第5点合力做功w_j(结果保留三位有效数字)，用正确的公式ek_(用相关数据前字母列式)把打下第5点时小车的动能作为小车动能的改变量，算得ek0.125 j。(4)此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大。通过反思，他认为产生很大误差的原因如下，其中正确的是( )a钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多b没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多c释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小d没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因解析：(3)若用钩码的重力作为小车受的合力，则f合mg0.5 n，从0点到打第5点时水平位移xd50.360 m，所以wf合x0.50.360 j0.180 j。打第5点时小车动能ekmv52，v5，式中t为5个时间间隔，即t，故ek(d6d4)2。(4)从该同学的实验操作情况来看，造成很大误差的主要原因是把钩码的重力当成了小车的合力，实验前没有平衡摩擦力，故a、b正确；c、d两个选项中提到的问题不能对实验结果造成重大影响，故c、d错误。答案：(3)0.180(d6d4)2(4)ab7(2013全国卷)测量小物块q与平板p之间动摩擦因数的实验装置如图所示。ab是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的p板的上表面bc在b点相切，c点在水平地面的垂直投影为c。重力加速度大小为g。实验步骤如下：用天平称出物块q的质量m；测量出轨道ab的半径r、bc的长度l和cc的长度h；将物块q在a点从静止释放，在物块q落地处标记其落地点d；重复步骤，共做10次；将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到c的距离s。 (1)用实验中的测量量表示：()物块q到达b点时的动能ekb_；()物块q到达c点时的动能ekc_；()在物块q从b运动到c的过程中，物块q克服摩擦力做的功wf_；()物块q与平板p之间的动摩擦因数_。(2)回答下列问题：()实验步骤的目的是_；()已知实验测得的值比实际值偏大，其原因除了实验中测量量的误差之外，其他的可能是_(写出一个可能的原因即可)。解析：(1)()由机械能守恒定律可知ekbmgr；()物块离开c点后做平抛运动，其在空中运行的时间为t ，则初速度vcs ，所以物块在c点的动能ekcmvc2；()物块从b运动到c点的过程中克服摩擦力做的功等于物块动能的减少量，即wfekbekcmgr；()wfmgl，结