2013年高考物理复习 知能演练提升 第五章 实验五

1 20132013 年高考物理复习年高考物理复习 知能演练提升 第五章知能演练提升 第五章 实验五实验五 1 1 关于 关于 探究动能定量探究动能定量 的实验 下列叙述正确的是的实验 下列叙述正确的是 A A 每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 B B 每次实验中 橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 每次实验中 橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 C C 放小车的长木板应该尽量使其水平 放小车的长木板应该尽量使其水平 D D 先接通电源 再让小车在橡皮筋的作用下弹出 先接通电源 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 橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就已经足够了 A A 不正确 每次实验橡皮筋伸长的不正确 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 整数倍 B B 不正确 小车运动中会受到阻力 只有使木板倾斜到一定程度 平衡掉摩擦力不正确 小车运动中会受到阻力 只有使木板倾斜到一定程度 平衡掉摩擦力 才能减小误差 才能减小误差 C C 不正确 实验时 应该先接通电源 让打点计时器开始工作 然后再让不正确 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 小车在橡皮筋的作用下弹出 D D 正确 正确 答案 答案 D D 2 2 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 实验装置如图实 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 实验装置如图实 5 5 1212 所示 实验主要过程如下 所示 实验主要过程如下 图实 图实 5 5 1111 1 1 设法让橡皮筋对小车做的功分别为设法让橡皮筋对小车做的功分别为W W 2 2W W 3 3W W 2 2 分析打点计时器打出的纸带 求出小车的速度分析打点计时器打出的纸带 求出小车的速度v v1 1 v v2 2 v v3 3 3 3 作出作出W W v v草图 草图 4 4 分析分析W W v v图像 如果图像 如果W W v v图像是一条直线 表明图像是一条直线 表明W W v v 如果不是直线 可考虑 如果不是直线 可考虑 是否存在是否存在W W v v2 2 W W v v3 3 W W 等关系 等关系 v v 以下关于该实验的说法中有一项不正确 它是以下关于该实验的说法中有一项不正确 它是 A A 本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为 本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W W 2 2W W 3 3W W 所采用的方法是选用同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 1 条橡皮筋进行实验时 条橡皮筋进行实验时 橡皮筋对小车做的功为橡皮筋对小车做的功为W W 用 用 2 2 条 条 3 3 条条 橡皮筋并在一起进行第橡皮筋并在一起进行第 2 2 次 第次 第 3 3 次次 实验实验 时 橡皮筋对小车做的功分别是时 橡皮筋对小车做的功分别是 2 2W W 3 3W W B 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 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 C 某同学在一次实验中得到一条记录纸带 纸带上打出的点 两端密 中间疏 出现 某同学在一次实验中得到一条记录纸带 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 这种情况的原因可能是没有使木板倾斜或倾角太小 2 D 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 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 的距离来进行计算 解析 放开小车之后 小车在橡皮筋的作用下开始加速运动 等到橡皮筋与小车分离解析 放开小车之后 小车在橡皮筋的作用下开始加速运动 等到橡皮筋与小车分离 之后 小车做匀速直线运动 本实验中测的速度是小车匀速运动的速度 而不是整个过程之后 小车做匀速直线运动 本实验中测的速度是小车匀速运动的速度 而不是整个过程 的平均速度 因此研究纸带上打下的点一定是那些均匀分布的点 的平均速度 因此研究纸带上打下的点一定是那些均匀分布的点 答案 答案 D D 3 3 在 在 探究恒力做功与物体的动能改变量的关系探究恒力做功与物体的动能改变量的关系 的实验中备有下列器材 的实验中备有下列器材 A A 电磁打电磁打 点计时器 点计时器 B B 天平 天平 C C 秒表 秒表 D D 低压交流电源 低压交流电源 E E 电池 电池 F F 纸带 纸带 G G 细线 砝码 小车 细线 砝码 小车 砝码盘 砝码盘 H H 薄木板 薄木板 1 1 其中多余的器材是其中多余的器材是 缺少的器材是 缺少的器材是 2 2 测量时间的工具是测量时间的工具是 测量质量的工具是 测量质量的工具是 3 3 如图实 如图实 5 5 1212 所示是打点计时器打出的小车所示是打点计时器打出的小车 质量为质量为m m 在恒力作用下做匀加速直在恒力作用下做匀加速直 线运动的纸带 测量数据已用字母表示在图中 打点计时器的打点周期为线运动的纸带 测量数据已用字母表示在图中 打点计时器的打点周期为T T 请分析 利 请分析 利 用这些数据能否验证动能定理 若不能 请说明理由 若能 请说出做法 并对这种做法用这些数据能否验证动能定理 若不能 请说明理由 若能 请说出做法 并对这种做法 做出评价 做出评价 图实 图实 5 5 1212 解析 解析 1 1 计算小车速度是利用打上点的纸带 故不需要秒表 电磁打点计时器应使用计算小车速度是利用打上点的纸带 故不需要秒表 电磁打点计时器应使用 低压交流电源 故多余的器材是低压交流电源 故多余的器材是 C C E E 测量点与点之间的距离要用毫米刻度尺 故缺少的 测量点与点之间的距离要用毫米刻度尺 故缺少的 器材是毫米刻度尺 器材是毫米刻度尺 2 2 测量时间的工具是电磁打点计时器 测量质量的工具是天平 测量时间的工具是电磁打点计时器 测量质量的工具是天平 3 3 能 从能 从A A到到B B的过程中 恒力做的功为的过程中 恒力做的功为W WAB AB FxFxAB AB 物体动能的变化量为物体动能的变化量为E Ek kB B E Ek kA A mvmvB B2 2 mvmvA A2 2 m m 2 2 m m 2 2 m m 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 x xB B 2 2T T 1 1 2 2 x xA A 2 2T T 1 1 2 2 x xB B2 2 x xA A2 2 4 4T T2 2 只要验证只要验证FxFxAB AB m m即可 即可 1 1 2 2 x xB B2 2 x xA A2 2 4 4T T2 2 优点 优点 A A B B两点的距离较远 测量时的相对误差较小 两点的距离较远 测量时的相对误差较小 缺点 只进行了一次测量验证 说服力不强 缺点 只进行了一次测量验证 说服力不强 答案 答案 1 C 1 C E E 毫米刻度尺毫米刻度尺 2 2 电磁打点计时器电磁打点计时器 天平天平 3 3 见解析见解析 4 4 某探究学习小组的同学们欲探究 某探究学习小组的同学们欲探究 做功与物体动能变化的关系做功与物体动能变化的关系 他们在实验室组 他们在实验室组 装了一套如图实 装了一套如图实 5 5 1313 所示的装置 所示的装置 3 图实 图实 5 5 1313 1 1 该学习小组的同学想用砂和砂桶的重力作为滑块受到的合外力 探究滑块所受合外该学习小组的同学想用砂和砂桶的重力作为滑块受到的合外力 探究滑块所受合外 力做功与滑块动能变化的关系 为了实现这个想法 该小组成员提出了以下实验措施 你力做功与滑块动能变化的关系 为了实现这个想法 该小组成员提出了以下实验措施 你 认为有效的有认为有效的有 A A 保持砂和砂桶的质量远大于滑块的质量 保持砂和砂桶的质量远大于滑块的质量 B B 保持砂和砂桶的质量远小于滑块的质量 保持砂和砂桶的质量远小于滑块的质量 C C 保持长木板水平 保持长木板水平 D D 把长木板的左端垫起适当的高度以平衡摩擦力 把长木板的左端垫起适当的高度以平衡摩擦力 E E 调整滑轮的高度使细线与长木板平行 调整滑轮的高度使细线与长木板平行 2 2 如图实 如图实 5 5 1414 为实验中打出的一条纸带 现选取纸带中的为实验中打出的一条纸带 现选取纸带中的B B K K两点来探究滑块两点来探究滑块 所受合外力做功与滑块动能变化的关系 已知打点计时器的打点周期为所受合外力做功与滑块动能变化的关系 已知打点计时器的打点周期为T T 重力加速度为 重力加速度为 g g 在本实验中需要测量的物理量有 砂和砂桶的质量 在本实验中需要测量的物理量有 砂和砂桶的质量m m1 1 滑块的质量 滑块的质量m m2 2 A A C C间的距离间的距离 s s1 1 J J L L间的距离间的距离s s2 2 B B K K间的距离间的距离s s 本实验探究结果的表达式为 本实验探究结果的表达式为 用测量用测量 物理量相应的字母表示物理量相应的字母表示 图实 图实 5 5 1414 解析 解析 1 1 砂和砂桶的总质量越小 产生的加速度越小 细线拉力越接近砂和砂桶的重砂和砂桶的总质量越小 产生的加速度越小 细线拉力越接近砂和砂桶的重 力 误差越小 故力 误差越小 故 B B 正确 由于滑块受到长木板的摩擦力作用 因此要先平衡摩擦力 正确 由于滑块受到长木板的摩擦力作用 因此要先平衡摩擦力 D D 正确 为了使细线拉力与滑块运动方向平行 需调整滑轮的高度使细线与长木板平行 正确 为了使细线拉力与滑块运动方向平行 需调整滑轮的高度使细线与长木板平行 E E 正确 正确 2 2 选择选择B B K K之间的过程研究误差较小 对滑块 合外力可视为砂和砂桶的重力 做之间的过程研究误差较小 对滑块 合外力可视为砂和砂桶的重力 做 功为功为W W m m1 1gsgs B B K K两处的速度分别为两处的速度分别为v vB B v vK K 动能变化为 动能变化为m m2 2v vK K2 2 m m2 2v vB B2 2 m m2 2 s s1 1 2 2T T s s2 2 2 2T T 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 2 2 m m2 2 2 2 故探究结果的表达式为 故探究结果的表达式为m m1 1gsgs m m2 2 2 2 m m2 2 2 2 s s2 2 2 2T T 1 1 2 2 s s1 1 2 2T T 1 1 2 2 s s2 2 2 2T T 1 1 2 2 s s1 1 2 2T T 答案 答案 1 BDE 1 BDE 2 2 m m1 1gsgs m m2 2 2 2 m m2 2 2 2 1 1 2 2 s s2 2 2 2T T 1 1 2 2 s s1 1 2 2T T 5 5 为了探究恒力作用时的动能定理 某同学做了如下实验 他让滑块在某一水平面上 为了探究恒力作用时的动能定理 某同学做了如下实验 他让滑块在某一水平面上 滑行 利用速度采集器获取其初速度滑行 利用速度采集器获取其初速度v v 并测量出不同初速度的最大滑行距离 并测量出不同初速度的最大滑行距离x x 得到下表 得到下表 所示几组数据 所示几组数据 数据组数据组 1 12 23 34 45 56 6 4 v v m s m s 1 1 0 00 160 160 190 190 240 240 300 300 490 49 x x m m0 00 0450 0450 0750 0750 1110 1110 1630 1630 4420 442 1 1 一同学根据表中数据 作出一同学根据表中数据 作出x x v v图像如图实 图像如图实 5 5 1515 甲所示 观察该图像 该同甲所示 观察该图像 该同 学作出如下推理 根据学作出如下推理 根据x x v v图像大致是一条抛物线 可以猜想 图像大致是一条抛物线 可以猜想 x x可能与可能与v v2 2成正比 请在成正比 请在 图乙所示坐标纸上选择适当的坐标轴作出图线验证该同学的猜想 图乙所示坐标纸上选择适当的坐标轴作出图线验证该同学的猜想 图实 图实 5 5 1515 2 2 根据你所作的图像 你认为滑块滑行的最大距离根据你所作的图像 你认为滑块滑行的最大距离x x与滑块初速度平方与滑块初速度平方v v2 2的关系是的关系是 解析 解析 1 1 做出做出x x v v2 2的图线如图所示 的图线如图所示 2 2 由图可以看出 滑块滑行的最大距离由图可以看出 滑块滑行的最大距离x x与滑块初速与滑块初速 度平方度平方v v2 2成正比 即 成正比 即 x x v v2 2 答案 答案 1 1 见解析图见解析图 2 2 x x v v2 2 6 6 某同学利用打点计时器 已知质量为 某同学利用打点计时器 已知质量为m m的滑块 可调节高度的滑块 可调节高度 的斜面 直尺等仪器进行的斜面 直尺等仪器进行 探究动能定理探究动能定理 的实验 如图实 的实验 如图实 5 5 1616 所示 他首先将打点所示 他首先将打点 计时器固定在斜面的上端 并将滑块与纸带相连 让纸带穿过打点计时器 接通低压交流计时器固定在斜面的上端 并将滑块与纸带相连 让纸带穿过打点计时器 接通低压交流 电源电源 已知其频率为已知其频率为f f 后释放后释放 图实 图实 5 5 1616 滑块 打点计时器在纸带上打下一系列记数点 滑块 打点计时器在纸带上打下一系列记数点 回答下列问题 回答下列问题 用已知字母表示用已知字母表示 1 1 写出影响滑块动能变化的主要因素写出影响滑块动能变化的主要因素 2 2 该实验探究中为了求合外力 应先求出滑块与斜面的动摩该实验探究中为了求合外力 应先求出滑块与斜面的动摩 擦因数 该同学通过多次调节斜面的高度 得到一条打点间距均擦因数 该同学通过多次调节斜面的高度 得到一条打点间距均 图实 图实 5 5 1717 匀的纸带 如图实 匀的纸带 如图实 5 5 1717 所示 此时相对应的斜面长为所示 此时相对应的斜面长为L L 斜面高为 斜面高为h h 由此可求出滑块 由此可求出滑块 与斜面的动摩擦因数为与斜面的动摩擦因数为 3 3 保持斜面长度不变 升高斜面高度到保持斜面长度不变 升高斜面高度到H H H H h h 该同学 该同学 在实验中得到一条打点清晰的纸带 如图实 在实验中得到一条打点清晰的纸带 如图实 5 5 1818 所示 用所示 用 直尺测出直尺测出x x1 1 x x2 2 x x3 3 对 对A A B B两点研究 此时滑块在两点研究 此时滑块在A A B B两两 5 点的点的 速度大小为 速度大小为 v vA A v vB B 图实 图实 5 5 1818 4 4 如果该同学在记录数据时各物理量的单位分别是 如果该同学在记录数据时各物理量的单位分别是 L L H H x x1 1 x x2 2 x x3 3单位为单位为 cmcm 质 质 量量m m单位是单位是 kgkg 频率 频率f f单位为单位为 HzHz 重力加速度 重力加速度g g单位为单位为 m sm s2 2 对 对ABAB段进行研究 在实验段进行研究 在实验 允许的误差范围内 该同学根据记录的数据直接计算合外力对滑块所做的功为允许的误差范围内 该同学根据记录的数据直接计算合外力对滑块所做的功为W W 滑块动 滑块动 能的改变量为能的改变量为 E Ek k 结果发现两者的差