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1、考点14 探究动能定理一、选择题1(多选)关于“探究恒力做功与速度变化的关系”的实验，下列说法中正确的是()A 应调节定滑轮的高度使细绳与木板平行B 应调节定滑轮的高度使细绳保持水平C 平衡摩擦力时，若纸带上打出的点越来越密，就应调大斜面倾角D 平衡摩擦力时，若纸带上打出的点越来越疏，就应调大斜面倾角【答案】AC【解析】实验中调整定滑轮高度，使细绳与木板平行，这样能使细绳对小车的拉力等于它受的合力，A对，B错；纸带上打出的点越来越密，表明小车做减速运动，摩擦力平衡不够，这时需要垫高木板一端，使斜面倾角增大，直到打出的点均匀为止，C对，D错2用如图所示装置做“探究功与物体速度变化的关系”实验时，
2、下列说法正确的是()A 该实验通过改变橡皮筋的长度来改变拉力做功的数值B 每次实验必须算出橡皮筋对小车做功的具体数值C 通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D 通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度【答案】C【解析】实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同，通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难，故A、B错误；实验中我们要知道小车获得的最大速度，即橡皮筋把功做完，所以应该对应纸带上点迹均匀(匀速运动)的部分计算速度，故C正确，故D错误3如图所示是“探究功与速度变化的关系”的实验装
3、置，实验中，通过改变橡皮筋的条数来改变橡皮筋对小车做的功下列说法正确的是()A 释放小车后开启打点计时器B 需要测量橡皮筋对小车做功的数值C 一定要测量小车的质量D 每次都要从同一位置由静止释放小车【答案】D【解析】做纸带类型的题时，都是先接通电源，后让纸带运动，故A错误；实验中改变拉力做功时，为了能定量，所以用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度，这样橡皮筋对小车做的功就有倍数关系而不需要测量出每根橡皮筋做功的数值，故B错误；实验中功与速度的关系是Wmv2，只要保证质量一定即可，不一定要测量小车的质量，故C错误；每次都要从同一位置由静止释放这样开始时橡皮筋的形变量相同，过程中每根橡皮筋做的功才相
4、同，故D正确4(多选)在探究功与速度变化的关系的实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带，这条纸带上的点两端较密，中间稀疏，出现这种情况的原因可能是()A 电源的频率不稳定B 释放小车然后才通电打点C 没有使木板倾斜或木板倾斜的程度太小D 小车受到的阻力较大【答案】CD【解析】出现这一现象的原因是没有平衡阻力或平衡阻力不够，以致小车在橡皮筋作用下做加速运动，在橡皮筋恢复原长以后做减速运动，且受到的阻力较大故选项C，D正确5(多选)关于“探究恒力做功与速度变化的关系”的实验，下列说法中正确的是()A应调节定滑轮的高度使细绳与木板平行B应调节定滑轮的高度使细绳保持水平C平衡摩擦力时，若纸
5、带上打出的点越来越密，应调大斜面倾角D平衡摩擦力时，若纸带上打出的点越来越疏，应调大斜面倾角【答案】AC【解析】实验中调整定滑轮高度，使细绳与木板平行，A对，B错；纸带上打出的点越来越密，表明小车做减速运动，摩擦力平衡得不够，这时需要垫高木板一端，使斜面倾角增大，直到打出的点均匀为止，C对，D错6(多选)在“探究功与速度变化的关系”的实验中，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W；当用2条、3条、4条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W、3W、4W每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带测出关于该实验，下列说法正确
6、的是()A 为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的一端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动B 实验仪器安装时，可以不平衡摩擦力C 每次实验小车必须从同一位置由静止弹出D 实验中要先接通打点计时器的电源再释放小车【答案】ACD【解析】AB、当小车拉着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时，沿长木板方向的重力的分力大小等于摩擦力，即在实验中可消除摩擦力的影响，所以实验中可以将长木板的一端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动，故A正确，B错误；C、由于小车的初速度为零，所以必须从同一位置静止释放，故C正确；D、使用打点计时器时都必须先接通电源再释放小车
7、，故D正确7(多选)在探究功与速度变化的关系的实验中，下列说法中正确的是()A 长木板要适当倾斜，以平衡小车运动中受到的阻力B 重复实验时，虽然用到橡皮筋的条数不同，但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同C 利用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点最密集的部分进行计算D 利用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算【答案】ABD【解析】由于小车在运动中受到阻力(摩擦力和纸带的阻力)作用，所以要使长木板适当倾斜，以平衡小车运动中受到的阻力，选项A正确；重复实验时，为了使橡皮筋对小车所做的功与它的条数成正比，每次应使橡皮筋拉伸的长度相同，选项B正确；利用纸带上的点计算小车的
8、速度时，由于要计算的是橡皮筋松弛后小车匀速运动的速度，所以应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算，选项C错误，D正确8.在用如图所示装置做“探究功与速度变化的关系”的实验；下列说法正确的是( )A 长木板要适当倾斜，以平衡小车运动过程中的摩擦力B 每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值C 每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致D 利用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点最不均匀部分进行计算【答案】A【解析】为使橡皮筋的拉力所做的功等于合外力的功，长木板要适当倾斜，以平衡小车运动过程中的摩擦力，A正确；每次实验没有必要算出橡皮筋对小车做功的具体数值，B错误；每次实验中，橡皮筋
9、拉伸的长度要保持一致，才能有1W、2W、3W的关系，C错误； 利用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点均匀部分进行计算，才表示最终的速度，D错误9.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，实验装置如图所示，实验主要过程如下：(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图象如果Wv图象是一条直线，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
10、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、3W、B 小车运动中会受到阻力，可以使长木板适当倾斜来平衡摩擦力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，可能是没有使长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的【答案】D【解析】由于橡皮筋松弛后，小车做匀速运动，此时的速度是小车的最大速度，也是做功后的最终速度，故求小车获得的速度
11、应用匀速运动那一段的数据，而不应该使用第一点到最后一点的数据来算故选D10.如图甲所示，用n条相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉一质量为m的物块改变橡皮条条数进行多次实验，保证每次橡皮条的伸长量均相同，则物块的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图乙所示若更换物块所在水平面的材料，再重复做这个实验，则图乙中直线与水平轴线间的夹角将()A 增大B 不变C 减小D 先增大后减小【答案】B【解析】设摩擦力为Ff，每条橡皮条的拉力为F，由牛顿第二定律则得：F合nFFfma，解得：加速度an在an的函数表达式中斜率为，可见斜率与摩擦力无关，若更换物块所在水平面的材料，再重复做这个实验，摩擦力发生
12、变化，而F、m不变，即斜率不变，所以夹角不变故B正确，A、C、D错误二、非选择题11.下面是“探究功与速度变化的关系”实验的步骤，其合理顺序是_将小车拉至图中C处，使A，B和B，C间距离大致相等，接通打点计时器电源，放开小车，小车带动纸带运动，打下一系列的小点，由纸带分析求出小车通过B位置时的速度v，设第1次橡皮筋对小车做的功为W.作出Wv、Wv2的图象，分析图象的特点，得出结论如图所示，先固定打点计时器，在长木板的两侧A处钉两个小钉，小车放在B处挂上一根橡皮筋(即图示情况)，使橡皮筋处于自由长度用2条、3条同样的橡皮筋进行第2次、第3次实验，每次实验保持橡皮筋拉伸的长度不变，用同样的方法测出
13、v2、v3记下W、3W记入表格【答案】【解析】实验步骤应包括仪器安装、进行实验、数据处理几个环节，所以正确顺序应该是.12(1)用如图(a)所示的仪器探究做功与速度变化的关系实验步骤如下：将木板固定有打点计时器的一端垫起适当高度，消除摩擦力的影响；小车钩住一条橡皮筋，往后拉至某个位置，记录小车的位置；先_，后_，小车拖动纸带，打点计时器打下一列点，断开电源；改用同样的橡皮筋2条、3条重复、的实验操作，每次操作一定要将小车_(2)打点计时器所接交流电的频率为50 Hz，图(b)所示是四次实验打出的纸带(a)(b)(3)根据纸带，完成下表尚未填入的数据.从表中数据可得出什么样的结论？【答案】(1)
14、接通电源释放小车从相同位置由静止释放(3)1.732.99橡皮筋做的功与速度的平方成正比【解析】(1)如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低，所以应当先接通电源，后让纸带运动实验中每根橡皮筋做功是相同的，其形变量应该相同，故要求每次要将小车从相同位置由静止释放(2)该实验中采用相同规格的橡皮筋，拉伸相同的长度，因此橡皮筋条数和做功倍数相同，若一根做功为W，则两根做功为2W，以此类推；纸带上点距均匀时，表示小车已经做匀速直线运动，据此可求出小车做匀速运动时的速度大小，此时的速度即为
15、小车的最大速度，因此有：v1.73 m/s因此有：v2(1.73 m/s)22.99 m2/s2由表中数据可知：橡皮筋对小车做功与小车速度的平方成正比14某同学为探究“合力做功与物体速度变化的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：按图所示摆好实验装置，其中小车质量M0.20 kg，钩码总质量m0.05 kg.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(1)他在多次重复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d10.004 1 m，d20.055 m，d30.167 m，d40.256 m，d50.360 m，d6
