《7.6实验：探究功与速度变化的关系（原卷版）-2019-2020学年高一物理课时同步检测(人教版必修2)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《7.6实验：探究功与速度变化的关系（原卷版）-2019-2020学年高一物理课时同步检测(人教版必修2)（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第七章 机械能守恒定律第6节 实验：探究功与速度变化的关系(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共20小题，每小题4分，共80分有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1（6分）在探究功与速度变化的关系的实验中，某实验研究小组的实验装置如图甲所示木块从A点静止释放后，在一根弹簧作用下弹出，沿足够长的木板运动到B1点停下，记录此过程中弹簧对木块做的功为W1O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1再用完全相同的2根、3根弹簧并在一起进行第2次、第3次实验并记录2W1，3W1及相应的L2、L3数据，用WL图象处理数据，回答下列问题：（
2、1）如图乙是根据实验数据描绘的WL图象，图线不过原点的原因是_；（2）由图线得木块从A到O过程中摩擦力做的功是W1=_；（3）WL图象斜率的物理意义是_2（12分）如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。(1)打点计时器使用的电源是_（选填选项前的字母）；A直流电源 B交流电源(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确的操作方法是_（选填选项前的字母）；A把长木板右端垫高 B改变小车的质量在不挂重物且_（选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦
3、力和其他阻力的影响；A计时器不打点 B计时器打点(3)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为。在纸带上依次取A、B、C若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C各点到O点的距离为、，如图所示：实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功_，打B点时小车的速度_；(4)以为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作出如图所示的图象。由此图象可得v随W变化的表达式为_。3（4分）“功和速度变化关系”的实验中，张同学用如图所示装置，尝试通过测得细绳拉力（近似等于悬挂物的重力）做的功和小车获得的速
4、度的值进行探究，则：(1)下列说法正确的是_。A该方案需要平衡摩擦力B该方案需要重物的质量远小于小车的质量C该方案操作时细绳应该与木板平行D该方案处理数据时应选择匀速时的速度(2)某次获得的纸带如图所示，张同学根据点迹标上了计数点，已知电源频率为50Hz，请根据计数点在刻度尺上的读数求出C点的速度为_（计算结果保留3位有效数字）。4（9分）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)按图摆好实验装置，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
5、实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图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d10.041m，d20.055m，d30.167m，d40.256m，d50.360m，d60.480m，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
6、过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是_（双项选择题）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5（8分）某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示，图中小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，该过程中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（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
7、上的点进行计算。(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和_（选填“交流”或“直流”）电源。(2)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(3)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(4)在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都
8、是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的_部分进行测量（根据如图所示的纸带回答）。6（8分）某同学做探究合力做功与物体速度变化量的关系的实验装置如图所示，小车在橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行用1条橡皮筋时弹力对小车做的功记为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，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回答下列问题：(1)本实验中，要调节小木块a的位置，目的是_(2)用完全相同的橡皮筋的目的是_，每次实验_(填必须或不必)计算出橡皮筋对小车做功的具体数值(3)为了测量小车获得的速度，应选用纸带上所打的点间距_(填相等或不
9、相等)的一段7（8分）某兴趣小组用如图所示的装置验证动能定理。(1)有两种工作频率均为50Hz的打点计时器供实验选用：A电磁打点计时器B电火花打点计时器为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择_（选填“A”或“B”）；(2)保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔。实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动。同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除。同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动。看法正确的同学是_（选填“甲”或“乙”）；(3)消除摩擦力的影响后，在砝码盘中加入砝码。接通打点计时器电源，松开小车，小车运动。纸带被打
10、出一系列点，其中的一段如图所示。若测得BC两点之间的距离为1.24cm，则纸带上A点的速度_；(4)测出小车的质量为M，再测出纸带上起点到A点的距离为L。小车动能的变化量可用算出。砝码盘中砝码的质量为m，重力加速度为g。实验中，小车的质量应_（选填“远大于”“远小于”或“接近”）砝码、砝码盘和沙子的总质量，小车所受合力做的功可用算出。多次测量，若W与均基本相等则验证了动能定理。8（10分）某学习小组的同学想要探究恒力做功与动能变化的关系，实验装置如图甲所示，请回答下列问题：（1）实验时为保证小车受到的拉力大小与沙和小桶的总重力大小近似相等，沙和小桶的总质量_（选填“远大于”“远小于”或“等于”
11、）小车质量（2）实验时为保证小车受到的细线拉力等于小车所受的合外力，实验中需要进行的操作是_（3）实验时释放小车让小桶带着小车加速运动，用打点计时器（打相邻两个点的时间间隔为）记录其运动情况，如图乙纸带所示，纸带上开始的一些点较模糊未画出，图乙中每两点间还有4个点也未画出，现测得点到点间的长为，点到点间的长为，则点的速度大小为_；若取点的速度为，点的速度为，那么本实验最终要验证的表达式为_（4）根据正确操作得到的实验数据作出图像，则下列选项符合实际的是_ABCD9（8分）如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况利用该装置可以完成“探究
12、动能定理”的实验 (1)打点计时器使用的电源是_（选填选项前的字母）A直流电源 B交流电源(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力正确操作方法是_（选填选项前的字母）A把长木板右端垫高 B改变小车的质量(3)在不挂重物且_（选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响A计时器不打点 B计时器打点(4)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O在纸带上依次去A、B、C若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T测得A、B、C各点到O点的距离为x1、x2、x3，如图所示实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小
13、车所受的拉力大小为mg，从打O点打B点的过程中，拉力对小车做的功W=_，打B点时小车的速度v=_(5)以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作如图所示的v2W图象由此图象可得v2随W变化的表达式为_根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含v2这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是_(6)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图中正确反映v2W关系的是_A B C D10（6分）某探究小组利用气垫导轨和光电门计时器等装置探究动能定理.他们通过改变滑轮下端小盘中沙子的质量来改变滑块水平方向的拉力;滑块上装有宽为d的挡
14、光片.实验中,用天平称出小盘和沙子的总质量为m,滑块(带挡光片)的质量为M,计时器显示挡光片经过光电门1和2的时间分别为t1,t2.(1)在满足_的条件下,才可以认为小盘和沙子的总重力所做的功等于绳的拉力对滑块做的功.(2)实验中还必须测量的物理量是_,试写出本次需要探究的关系式_(用测量量和已知量表示).11（12分）为了探究“合力做功与速度变化的关系”，某学习小组在实验室组装了如图所示的装置，备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m.当滑块连接上纸带，让细线跨过滑轮并悬挂空的小桶时，滑块处于静止状态要完成该实验，请回答下列问题：(1)要完成本实验，还缺少的实验器材是_(2)实验时为保证滑块受到的合力与沙、小桶
