高考物理一轮专题： 第23讲 实验：探究动能定理

1、高考物理一轮专题： 第23讲 实验：探究动能定理姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 填空题 (共2题；共3分)1. （2分） (2017高一下定州期末) 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一台，导线、复写纸、纸带、小木块、细沙若干当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：还需要补充的实验器材是_某同学的实验步骤如下：用天平称量滑块的质量M往沙桶中装入适量的细沙，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，用天平称出此时沙和沙桶的总

2、质量m在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L，算出这两点的速度v1与v2 他用沙和沙桶的总重力表示滑块受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在图示情况下还应该采取的一项操作是：_； 应控制的实验条件是：_；若挑选的一条点迹清晰的纸带如下，且已知滑块的质量为M，沙和沙桶的总质量为m，相邻两个点之间的时间间隔为T，从A点到B、C、D、E、F点的距离依次为S1、S2、S3、S4、S5（图中未标出S3、S4、S5），则由此可求得纸带上由B点到E点所对应的过程中，沙和沙桶的重力所做的功W=_；该滑块动能改变量的表达式为EK=_（结果用题中已知物理量的字母表示）2. （1分） (

3、2017高一下宜昌期末) 利用如图1所示的装置可以做力学中的一些实验，已知交流电的频率为f，小车质量为M，钩码质量为m如果利用它来探究物体的加速度与力、质量的关系时，为使小车所受的合外力等于细线的拉力，应该采取的措施是_，要使细线的拉力约等于钩码的总重量，应该满足的条件是M_m（填“大于”、“远大于”、“小于”或“远小于”）在满足了小车所受的合外力等于细线的拉力的条件下，且使细线的拉力等于钩码的总重量，如果利用它来探究外力做功与动能的关系时得到的纸带如图2所示O为小车开始运动打下的第一点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图2所示，要探究小车运动

4、的动能定理，要满足一个怎样的关系式_（用题中的字母符号表示）二、 实验探究题 (共12题；共45分)3. （2分） (2019高一下平遥期末) 某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，打点计时器的工作频率为50Hz。 （1） 木板倾斜的目的是为了_。 （2） 实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条，合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车。第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1，橡皮筋对小车做功后使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第四次

5、的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为_m/s。（结果保留3位有效数字） （3） 若 图象是一条过原点的倾斜的直线，则说明_。 4. （4分） (2019六盘水月考) 物理小组在一次探究活动中“探究恒力做功与动能变化量的关系”时，设计实验装置如图。实验器材： 打点计时器、纸带、小车、沙桶、刻度尺、一端带有定滑轮的长木板、学生电源、细沙、细线、天平等。实验步骤：将打点计时器固定在长木板上，把纸带的一端穿过打点计时器的限位孔。将细线一端与小车相连跨过定滑轮，让细线自由下垂。将长木板左端适当垫高，平衡小车摩擦力。在细线右端挂上沙桶，并在沙桶中放入适当细沙。由静止释放小车。从复几次，选择合适的纸带，记

6、录数据。数据记录：该同学某次实验时称得小车的质量 、沙桶及沙的质量 同时选取了一条比较理想的纸带如图，O点为打点计时器打下的第一个点，每5个点选一个计数点分别为A、B、C、D、E、F、G，利用刻度尺测量了各计数点到O点的长度，并填入下表。计数点ABCDEFG距离s/cm1.132.013.134.496.148.0210.12速度v/（m/s）0.1000.1240.1750.199（1） 为了能够更加合理地探究恒力做功与动能变化量的关系，请利用表格数据在如图中以小车运动距离s为横轴，选择_为纵轴并描出一条通过原点的直线_。（2） 在实验步骤3中，如何判断小车所受摩擦力是否平衡：_。 （3）

7、如果该直线的斜率等于：_（保留两位小数）则就说明小车所受合外力做功等于小车动能变化量。 （4） 在实验步骤4中，为了让细线拉力近视为小车所受合外力，则小车的质量M与沙桶及沙的质量m关系必须满足:m _;M（填“远大于”、“远小于”）。 （5） 请计算出计数点D的速度 _（保留三位小数），完善表格； （6） 为了能够更加合理地探究恒力做功与动能变化量的关系，请利用表格数据在如图中以小车运动距离s为横轴，选择_为纵轴并描出一条通过原点的直线_。（7） 如果该直线的斜率等于：_（保留两位小数）则就说明小车所受合外力做功等于小车动能变化量。 5. （4分） (2019高一下河南期中) 某中学实验小组采

8、用如图所示的装置探究功与速度的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行打点计时器工作频率为50Hz （1） 实验中木板略微倾斜，这样做_ A . 是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑B . 是为了增大小车下滑的加速度C . 可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功D . 可使得橡皮筋松弛后小车做匀加速运动（2） 实验中木板略微倾斜，这样做_ A . 是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑B . 是为了增大小车下滑的加速度C . 可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功D . 可使得橡皮筋松弛后小车做匀加速运动（3） 实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条，并起来挂在小车的前端进行多次实验，

9、每次都要把小车拉到同一位置再释放小车把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W，；橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出根据第4次实验的纸带（如图所示）求得小车获得的速度为_m/s（结果保留三位有效数字） （4） 实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W，；橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出根据第4次实验的纸带（如图所示）求得小车获得的速度为_m/s（

10、结果保留三位有效数字） （5） 若根据多次测量数据画出的W-v图象如图所示，根据图线形状可知，对W与v的关系作出猜想肯定不正确的是_ A . B . C . D . （6） 若根据多次测量数据画出的W-v图象如图所示，根据图线形状可知，对W与v的关系作出猜想肯定不正确的是_ A . B . C . D . 6. （3分） (2019高一下太原期末) 在探究“做功与物体速度变化”的关系时，实验室准备的装置如图所示。 （1） 为保证小车受到的合力与重物的重力大小基本相等，应进行下列操作： 在_（选填“挂”或“不挂”）重物时，把斜面右端垫高一些，平衡摩擦力；保持重物的质量_（选填“远小于”或“远大于

11、”）小车的质量（2） 为保证小车受到的合力与重物的重力大小基本相等，应进行下列操作： 在_（选填“挂”或“不挂”）重物时，把斜面右端垫高一些，平衡摩擦力；保持重物的质量_（选填“远小于”或“远大于”）小车的质量（3） 改变_（选填“重物”或“小车”）的质量或者改变小车运动的距离，也就改变了小车受到的合力做的功。 （4） 改变_（选填“重物”或“小车”）的质量或者改变小车运动的距离，也就改变了小车受到的合力做的功。 7. （3分） (2019泗阳模拟) 探究外力做功与物体动能变化关系的实验装置如图甲所示，根据实验中力传感器读数和电磁打点器打出纸带的测量数据等可分别求得外力对小车做功和小车动能的变

12、化。 （1） 为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是_。 A . 实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作B . 实验操作时要先放小车，后接通电源C . 调整滑轮的高度，使连接小车的细线与木板平行D . 在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量（2） 除了图中所注明的器材外，实验中还需要交流电源、电线、刻度尺和_。 （3） 如下图所示，为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究功与速度变化的关系。已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g。图中已经标明了要测量的物理量，另外，已知对应传感器的读数为F，小车的质量为M，钩码的总质量为m，请你以小车为研究对象

13、，把要探究的结果用题中和纸带上的字母表达出来_。 （4） 分析试验数据后发现，小车增加的动能明显大于细线拉力做的功，可能的原因是：_。 8. （4分） (2019高三上哈尔滨期中) 探究“合力做功与物体速度变化关系”的实验装置如图甲所示，小车在橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行。先平衡摩擦力，再用1条橡皮筋对小车做的功记为W ， 当用2条、3条实验时，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。 （1） 在实验准备过程中，某同学整理的实验器材如图乙所示，还缺少的两个器材是_、_。 （2） 用一条纸带穿过打点计时器，该同学发现存在图丙中的两种穿法。你认为_（选

14、填“A”或“B”）种穿法更合理。 （3） 该同学在实验过程中： 应平衡摩擦力；应选长短、粗细一样的橡皮筋若干；每次实验都让小车从同一位置静止释放。以上操作对“实验中每条橡皮筋做相同的功”这一要求有帮助的是_（填序号）。9. （6分） (2016新余模拟) 某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系（）小物块在橡皮筋的作用下弹出，沿水平桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为M1；（）在钉子上分别套上2条、3条、4条相同的橡皮筋，每次都将小物块拉到虚线上的同一位置，重复步骤（），小物块落点分别记为M2、M3、M4；（）测量相关数据，进行数据处理（1） 为求出小物块抛出时的动能，下列物理量中

15、需要测量的 （填正确答案标号，只要一项不全或不正确则得0分）A . 小物块的质量mB . 橡皮筋的原长xC . 橡皮筋的伸长量xD . 桌面到地面的高度hE . 小物块抛出点到落地点的水平距离L（2） 将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W1、W2、W3、，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3、如果功与速度的平方成正比，则在W、L的关系曲线中，应以W为纵坐标、_为横坐标作图，才能得到一条直线（3） 由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于_（填“偶然误差”或“系统误差”）10. （4分） (2019高三上黄浦月考) 某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实

16、验如图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为 当用2条、3条 完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次 实验时 每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致 ，每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算 （1） 下列关于实验的说法正确的是（_） A . 平衡摩擦力时，应不挂橡皮筋，放开拖着纸带的小车，小车能够匀速下滑即可B . 橡皮筋拉长时要与木板平行C . 先接通电源，后释放小车D . 小车在橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，橡皮筋仍处于伸长状态（2） 将几次实验中橡皮筋对小车所做的功W和小车离开橡皮筋后的速度v，进行数据处理，以W

17、为纵坐标，v或v2为横坐标作图，其中可能符合实际情况的是（_） A . B . C . D . 11. （2分） (2019高一下绵阳月考) 某同学利用如图的装置完成“探究恒力做功与动能变化的关系”的实验装置 （1） 下列说法正确的是_。 A . 平衡摩擦力时不能将托盘通过细线挂在小车上B . 为减小误差，应使托盘及砝码的总质量远大于小车质量C . 实验时，应先释放小车再接通电源D . 实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放（2） 如图是实验中获得的一条纸带，O 为小车运动起始时刻所打的点，间隔一些点后选取 A、B、C 三个计数点， 相邻计数点间的时间间隔为 0.1s。已知小车的质量 M=2

18、00g，托盘及砝码的总质量 m=21g。则从打下 O 点到打下B 点这段时间内细线的拉力对小车所做的功_J（细线对小车的拉力约等于托盘及砝码的总重），在这个过 程中小车动能增加量为_J。(g 取 9.8m/s2，保留两位有效数字) 12. （3分） (2017德阳模拟) 某实验小组探究合外力做功和动能变化的关系，他们将宽度一定的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门，记录小车通过A、B位置时的遮光时间，小车中可以放置砝码（1） 实验主要步骤如下：实验前应将木板左端略微抬高，使小车通过两光电门的遮光时间相等，这样做的目的是_；

19、用长度测量工具游标卡尺测量挡光片宽度为d，再用刻度尺量得A、B之间的距离为L；将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车（含挡光片及车中砝码）的质量为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车通过A、B的遮光时间分别为t1、t2，已知重力加速度为g，则可以得到A至B过程中小车的合外力做功为_，小车的动能变化量为_（用相应的字母m、M、t1、t2、L、d表示）；在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复的操作（2） 为了实验能达到预期效果，步骤中M、m应满足的条件是_13. （3分） (2019高一下新野月考) 某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图，图

20、中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出 （1） 除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、_（填测量工具）和_电源（填“交流”或“直流”）； （2） 除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、_（填测量工具）和_电源（填“交流”或“直流”）； （3） 实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是_ A . 放开小车，能够自由下滑即可B . 放开小车，能够匀速下

21、滑即可C . 放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D . 放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可（4） 实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是_ A . 放开小车，能够自由下滑即可B . 放开小车，能够匀速下滑即可C . 放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D . 放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可（5） 若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是_ A . 橡皮筋处于原长状态B . 橡皮筋仍处于伸长状态C . 小车在两个铁钉的连线处D . 小车已过两个铁钉的连线（6） 若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是_ A . 橡皮筋处于原长状态B . 橡皮筋仍处于伸长状态C . 小车在两个铁钉的连线处D . 小车已过两个铁钉的连线14. （7分