广东省物理2011年高考物理一轮复习 第5章 实验5 探究动能定理 试题 新人教版

第五章第五章 实验五实验五 探究动能定理探究动能定理 1 在 在 探究功与物体速度变化关系探究功与物体速度变化关系 的实验中 每次选取纸带后 我们应选取纸带上的实验中 每次选取纸带后 我们应选取纸带上 的哪些点来求小车的速度的哪些点来求小车的速度 A 间距均匀的 间距均匀的 B 间距不均匀的 间距不均匀的 C 间距均匀的与不均匀的都可 间距均匀的与不均匀的都可 D 最好是间距均匀的 若纸带上没有间距均匀的 也可用间距不均匀的 最好是间距均匀的 若纸带上没有间距均匀的 也可用间距不均匀的 解析 解析 橡皮筋完全恢复后不再有力橡皮筋完全恢复后不再有力对对小小车车做功 小做功 小车车做匀速运做匀速运动动 纸带纸带上的点上的点间间距距 是均匀的 故是均匀的 故 A 对对 B C 错错 若 若纸带纸带上没有上没有间间距均匀的点 距均匀的点 说说明明纸带纸带太短 橡皮筋太短 橡皮筋 还还没完全恢复原状没完全恢复原状纸带纸带已完全通已完全通过过打点打点计时计时器 在器 在这这种情况下种情况下应选应选用更用更长长的的纸带纸带 或者是因或者是因为为摩擦力没被完全平衡 需重新平衡摩擦力 故摩擦力没被完全平衡 需重新平衡摩擦力 故 D 错错 答案 答案 A 2 在 在 探究功与物体速度变化关探究功与物体速度变化关系系 的实验中 若画出的实验中 若画出 W v 的图象 应为图实 的图象 应为图实 5 9 中的哪一个中的哪一个 图实 图实 5 9 解析 解析 通通过实验过实验可知 做的功可知 做的功 W 与小与小车车速度速度 v2成正比 故与成正比 故与 v 应应是二次函数关系 是二次函数关系 故故 B 正确 正确 A C D 均均错错 答案 答案 B 3 2009 安徽高考安徽高考 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的实验装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的实验装 置如图实 置如图实 5 10 所示 实验所示 实验主要过程如下 主要过程如下 图实 图实 5 10 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 2W 3W 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 v1 v2 v3 3 作出作出 W v 草图 草图 4 分析分析 W v 图象 如果图象 如果 W v 图象是一条直线 表明图象是一条直线 表明 W v 如果不是直线 可考 如果不是直线 可考 虑是否存在虑是否存在 W v2 W v3 W 等关系 等关系 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 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 2W 3W 所采用的方法是选用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 条橡皮条橡皮 筋进行实验时 橡皮筋对小车做的功为筋进行实验时 橡皮筋对小车做的功为 W 用 用 2 条 条 3 条条 橡皮筋并在一起进橡皮筋并在一起进 行第行第 2 次 第次 第 3 次次 实验时 橡皮筋对小车做的功分别是实验时 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 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录纸带 纸带上打 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 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 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一点的距离来进行计算 解析 解析 放开小放开小车车之后 小之后 小车车在橡皮筋的作用下开始加速运在橡皮筋的作用下开始加速运动动 等到橡皮筋与小 等到橡皮筋与小车车分分 离之后 小离之后 小车车做匀速直做匀速直线线运运动动 本 本实验实验中中测测的速度是小的速度是小车车匀速运匀速运动动的速度 因此研的速度 因此研 究究纸带纸带上打下的点一定是那些均匀分布的点 故上打下的点一定是那些均匀分布的点 故 D 不正确 不正确 答案 答案 D 4 2010 青岛模拟青岛模拟 某探究学习小组的同学欲验证动能定理 他们在实验室组装了一套某探究学习小组的同学欲验证动能定理 他们在实验室组装了一套 如图实 如图实 5 11 所示的装置 另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源 导线 所示的装置 另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源 导线 复写纸 纸带 小木块 细沙 当滑块连接上纸带 用细线通过滑轮挂上空的小沙复写纸 纸带 小木块 细沙 当滑块连接上纸带 用细线通过滑轮挂上空的小沙 桶时 释放小桶 滑块处于静止状态 桶时 释放小桶 滑块处于静止状态 图实 图实 5 11 若你是小组中的一位成员 要完成该项实验 则 若你是小组中的一位成员 要完成该项实验 则 1 你认为还需要的实验器材有你认为还需要的实验器材有 2 实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等 沙和沙桶的总质实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等 沙和沙桶的总质 量应满足的实验条件是量应满足的实验条件是 实验时首先要做的步骤是 实验时首先要做的步骤是 3 在在 2 的基础上 某同学用天平称量滑块的质量为的基础上 某同学用天平称量滑块的质量为 M 往沙桶中装入适量的细沙 用往沙桶中装入适量的细沙 用 天平称出此时沙和沙桶的总质量为天平称出此时沙和沙桶的总质量为 m 让沙桶带动滑块加速运动 用打点计时器记录让沙桶带动滑块加速运动 用打点计时器记录 其运动情况 在打点计时器打出的纸带上取两点 测出这两点的间距其运动情况 在打点计时器打出的纸带上取两点 测出这两点的间距 L 和这两点的和这两点的 速度大小速度大小 v1与与 v2 v1 v2 则本实验最终要验证的数学表达式为 则本实验最终要验证的数学表达式为 用用 题中的字母表示实验中测量得到的物理量题中的字母表示实验中测量得到的物理量 解析 解析 该实验该实验中的研究中的研究对对象是滑象是滑块块 目的是比 目的是比较较合外力合外力对对滑滑块块所做的功与滑所做的功与滑块动块动能能 的增量的关系 因的增量的关系 因为为合外力不等于滑合外力不等于滑块块的重力 两端的重力 两端质质量不可能量不可能 抵消抵消 所以要 所以要 分分别测别测出沙 滑出沙 滑块块的的质质量 量 还还要要测测出滑出滑块块移移动动的距离 便于的距离 便于计计算做的功和速度 算做的功和速度 实验时应实验时应注意平衡摩擦力 以减少注意平衡摩擦力 以减少误误差 从差 从实验实验方便性上考方便性上考虑虑要把沙的重力看做滑要把沙的重力看做滑 块块所受的合外力 所受的合外力 m 应远远应远远小于小于 M 实验验证实验验证的表达式的表达式为为 mgL Mv22 Mv12 1 2 1 2 答案 答案 1 天平 刻度尺天平 刻度尺 2 沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量 平衡摩擦力平衡摩擦力 3 mgL Mv22 Mv12 1 2 1 2 5 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 打点计打点计 时器 时器 B 天平 天平 C 秒表 秒表 D 低压交流电源 低压交流电源 E 电池 电池 F 纸带 纸带 G 细线 砝码 小车 细线 砝码 小车 砝码盘 砝码盘 H 薄木板 薄木板 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 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 图实 图实 5 12 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 在恒力在恒力 F 作用下做匀加速直作用下做匀加速直 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 请分析 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 这种做法做出评价 这种做法做出评价 图实 图实 5 12 解析 解析 1 计计算小算小车车速度是利用打上点的速度是利用打上点的纸带纸带 故不需要秒表 打点 故不需要秒表 打点计时计时器器应应使用低使用低 压压交流交流电电源 故多余的器材是源 故多余的器材是 C E 测测量点与点之量点与点之间间的距离要用毫米刻度尺 故缺少的器材是毫米刻度尺 的距离要用毫米刻度尺 故缺少的器材是毫米刻度尺 2 测测量量时间时间的的 工具是打点工具是打点计时计时器 器 测测量量质质量的工具是天平 量的工具是天平 3 能 从能 从 A 到到 B 的的过过程中 恒力做的功程中 恒力做的功为为 WAB FxAB 物体物体动动能的能的变变化量化量为为 EkB EkA mvB2 mvA2 m 2 m 2 1 2 1 2 1 2 xB 2T 1 2 xA 2T m 1 2 xB2 xA2 4T2 只要只要验证验证 FxAB m即可 即可 1 2 xB2 xA2 4T2 优优点 点 A B 两点的距离两点的距离较远较远 测测量量时时的相的相对误对误差差较较小 小 缺点 只缺点 只进进行了一次行了一次测测量量验证验证 说说服力不服力不强强 答案 答案 1 C E 毫米刻度尺毫米刻度尺 2 打点计时器打点计时器 天平天平 3 见解析见解析 6 2010 珠海模拟珠海模拟 某同学为某同学为探究探究 恒力做功与物体动能改变的关系恒力做功与物体动能改变的关系 设计了如下实 设计了如下实 验 他的操作步骤是 验 他的操作步骤是 连接好实验装置如图实 连接好实验装置如图实 5 13 所示 所示 将质量为将质量为 200 g 的小车拉到打点计时器附近 并按住小车 的小车拉到打点计时器附近 并按住小车 在质量为在质量为 10 g 30 g 50 g 的三种钩码中 他挑选了一个质量为的三种钩码中 他挑选了一个质量为 50 g 的钩码挂在的钩码挂在 拉线的挂钩拉线的挂钩 P 上 上 释放小车 打开打点计时器的电源 打出一条纸带 释放小车 打开打点计时器的电源 打出一条纸带 图实 图实 5 13 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 数据 第一个点到第第一个点到第 N 个点的距离为个点的距离为 40 0 cm 打下第打下第 N 点时小车的速度大小为点时小车的速度大小为 1 00 m s 该同学将钩码的重力当作小车所受的拉该同学将钩码的重力当作小车所受的拉 力 拉力对小车做的功为力 拉力对小车做的功为 J 小车动能的增量为 小车动能的增量为 J 2 此次实验探究结果 他没能得到此次实验探究结果 他没能得到 恒力对物体做的功等于物体动能的增量恒力对物体做的功等于物体动能的增量 且 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有 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有 解析 解析 1 拉力拉力 F mg 0 050 9 8 N 0 49 N 拉力拉力对对小小车车做的功做的功 W F l 0 49 0 400 J 0 196 J 小小车动车动能的增量能的增量 Ek mv2 0 200 1 002 J 1 2 1 2 0 100 J 2 误误差很大的可能原因 差很大的可能原因 小小车质车质量不量不满满足足远远大于大于钩码质钩码质量 量 没有平衡摩擦力 没有平衡摩擦力 先放小先放小车车后开后开电电源 使打第一个点源 使打第一个点时时 小 小车车已有了一定的初速度 已有了一定的初速度 答案 答案 1 0 196 0 100 2 小车质量没有远大于钩码质量 小车质量没有远大于钩码质量 没有平衡摩擦力 没有平衡摩擦力 操作错误 先放小车后开电源操作错误 先放小车后开电源 7 2010 南京模拟南京模拟 为了探究功与物体速度变化的关系 现提供如图实 为了探究功与物体速度变化的关系 现提供如图实 5 14 所示的所示的 器材 让小车在橡皮筋的作用下弹出后 沿木板滑行 请思考探究思路并回答下列器材 让小车在橡皮筋的作用下弹出后 沿木板滑行 请思考探究思路并回答下列 问题 问题 打点计时器交流电频率为打点计时器交流电频率为 50 Hz 图实 图实 5 14 1 为了消除摩擦力的影响应采取什么措施 为了消除摩擦力的影响应采取什么措施 2 当我们分别用同样的橡皮筋当我们分别用同样的橡皮筋 1 条 条 2 条 条 3 条条 并起来进行第并起来进行第 1 次 第次 第 2 次 第次 第 3 次次 实验时 每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致 我们把第实验时 每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致 我们把第 1 次实验时橡次实验时橡 皮筋对小车做的功记为皮筋对小车做的功记为 W 3 由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出 如图由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出 如图 实 实 5 15 所示是其中四次实验打出的部分纸带 所示是其中四次实验打出的部分纸带 图实 图实 5 15 4 试根据第试根据第 2 3 项中的信息 填写下表项中的信息 填写下表 次数次数1 234 橡皮筋对小车做功橡皮筋对小车做功W 小车速度小车速度 v m s v2 m2 s2 从表中数据可得出结论 从表中数据可得出结论 解析 解析 1 将木板固定有打点将木板固定有打点计时计时器的一端器的一端垫垫起适当的高度 使小起适当的高度 使小车缓车缓慢匀速下滑 慢匀速下滑 4 由匀速运由匀速运动动的速度公式的速度公式 v 即可求出小 即可求出小车车的速度 其中的速度 其中 x 从从图图上上读读出分出分别为别为 2 00 x t cm 2 83 cm 3 46 cm 4 00 cm t T 0 02 s 1 f 次数次数1234 橡皮筋橡皮筋对对小小车车做功做功 2W3W4W 小小车车速度速度 v m s 1 001 421 732 00 v2 m2 s2 1 002 022 994 00 在在误误差允差允许许的范的范围围内 橡皮筋内 橡皮筋对对小小车车做的功与小做的功与小车车速度的平方成正比 速度的平方成正比 答案 答案 见解析见解析 8 2009 上海高考上海高考 利用图实 利用图实 5 16 a 所示实验装置可粗略测量人吹气产生的压强 两所示实验装置可粗略测量人吹气产生的压强 两 端开口的细玻璃管水平放置 管内塞一潮湿小棉球 实验者从玻璃管的一端端开口的细玻璃管水平放置 管内塞一潮湿小棉球 实验者从玻璃管的一端 A 吹气 吹气 棉球从另一端棉球从另一端 B 飞出 测得玻璃管内部截面积飞出 测得玻璃管内