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1、2013年高考物理复习 知能演练提升：第五章 实验五1关于“探究动能定量”的实验，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放小车的长木板应该尽量使其水平D先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出解析：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，A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整数倍，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，平衡掉摩擦力才能减小误差，C不正确
2、；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，D正确。答案：D2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512所示，实验主要过程如下：图实511(1)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v1、v2、v3(3)作出Wv草图；(4)分析Wv图像。如果Wv图像是一条直线，表明Wv；如果不是直线，可考虑是否存在Wv2、Wv3、W等关系。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
3、伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行实验时，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、3WB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。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，而不是整个过程的平均速度，因此研究纸带上
4、打下的点一定是那些均匀分布的点。答案：D3在“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：A.电磁打点计时器；B.天平；C.秒表；D.低压交流电源；E.电池；F.纸带；G.细线、砝码、小车、砝码盘；H.薄木板。(1)其中多余的器材是_，缺少的器材是_。(2)测量时间的工具是_；测量质量的工具是_。(3)如图实512所示是打点计时器打出的小车(质量为m)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T。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，并对这种做法做出评价。图实512解析：(1)计算小车速度是利用打
5、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C、E。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。(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。(3)能。从A到B的过程中，恒力做的功为WABFxAB，物体动能的变化量为EkBEkAmvB2mvA2m()2m()2m，只要验证FxABm即可。优点：A、B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。答案：(1)C、E毫米刻度尺(2)电磁打点计时器天平(3)见解析4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”，他们在实验室组装了一套如图实513所
6、示的装置。图实513(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_。A保持砂和砂桶的质量远大于滑块的质量B保持砂和砂桶的质量远小于滑块的质量C保持长木板水平D把长木板的左端垫起适当的高度以平衡摩擦力E调整滑轮的高度使细线与长木板平行(2)如图实514为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的B、K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T，重力加速度为g。在本实验中需要测量的物理量有：砂和砂桶的质量m1、滑块的质量m2，A、C间的距离s1，
7、J、L间的距离s2，B、K间的距离s。本实验探究结果的表达式为_。(用测量物理量相应的字母表示)图实514解析：(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力，误差越小，故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，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，E正确。(2)选择B、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，做功为Wm1gs。B、K两处的速度分别为vB，vK，动能变化为m2vK2m2vB2m2()2m2()2，故探究结果的表达式为m1gsm2()2m2()2。答案：(1)BDE(2)
8、m1gsm2()2m2()25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v，并测量出不同初速度的最大滑行距离x，得到下表所示几组数据：数据组123456v/(ms1)00.160.190.240.300.49x/m00.0450.0750.1110.1630.442(1)一同学根据表中数据，作出xv图像如图实515甲所示。观察该图像，该同学作出如下推理：根据xv图像大致是一条抛物线，可以猜想，x可能与v2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。图实515(2)根据你所作的图像，你认为滑块滑行的最大距离x
9、与滑块初速度平方v2的关系是_。解析：(1)做出xv2的图线如图所示。(2)由图可以看出，滑块滑行的最大距离x与滑块初速度平方v2成正比。即：xv2。答案：(1)见解析图(2)xv26某同学利用打点计时器、已知质量为m的滑块、可调节高度的斜面、直尺等仪器进行“探究动能定理”的实验，如图实516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，接通低压交流电源(已知其频率为f)后释放 图实516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：(用已知字母表示)(1)写出影响滑块动能变化的主要因素_。(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
10、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517匀的纸带，如图实517所示，此时相对应的斜面长为L、斜面高为h。由此可求出滑块与斜面的动摩擦因数为_。(3)保持斜面长度不变，升高斜面高度到H(Hh)，该同学在实验中得到一条打点清晰的纸带，如图实518所示，用直尺测出x1、x2、x3，对A、B两点研究：此时滑块在A、B两点的 速度大小为：vA_，vB_。 图实518(4)如果该同学在记录数据时各物理量的单位分别是：L、H、x1、x2、x3单位为cm，质量m单位是kg，频率f单位为Hz，重力加速度g单位为m/s2，对AB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
11、接计算合外力对滑块所做的功为W，滑块动能的改变量为Ek，结果发现两者的差别很大，请分析其原因。写出该同学计算出的数值W与Ek之间正确关系的表达式_。解析：(1)由滑块在斜面上运动可知，影响滑块动能变化的是合外力的功，即重力做功和摩擦力做功。(2)由题图可知滑块在斜面上做匀速直线运动，则有：mgsinmgcos(为斜面的倾角)，可得tan。(3)由运动学公式得A点的瞬时速度是vAf，B点的瞬时速度是vBf。(4)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和滑块动能的改变量为Ek，两者数值差别很大，说明该同学在探究动能定理时单位没有统一用国际单位，应修正为WEk102 J。答案：(1)重力做功、摩擦力做功(2)(3)ff(4)WEk102 J5
