高考物理總復(fù)習(xí) 第五章 第5講 實(shí)驗(yàn)五 探究動(dòng)能定理 新人教版

高考物理總復(fù)習(xí) 第五章 第5講 實(shí)驗(yàn)五 探究動(dòng)能定理 新人教版1 用如圖1所示的裝置做“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是 (填字母代號(hào))()圖1A為了平衡摩擦力，實(shí)驗(yàn)中可以將長(zhǎng)木板的左端適當(dāng)墊高，使小車?yán)┻^(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶自由下滑時(shí)能保持勻速運(yùn)動(dòng)B每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋的規(guī)格要相同，拉伸的長(zhǎng)度要一樣C可以通過(guò)改變橡皮筋的條數(shù)來(lái)改變拉力做功的數(shù)值D可以通過(guò)改變小車的質(zhì)量來(lái)改變拉力做功的數(shù)值E實(shí)驗(yàn)中要先釋放小車再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源F通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來(lái)測(cè)定小車加速過(guò)程中獲得的最大速度G通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來(lái)測(cè)定小車加速過(guò)程中獲得的平均速度解析當(dāng)小車?yán)┻^(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿長(zhǎng)木板方向的重力的分力大小等于摩擦力，即在實(shí)驗(yàn)中可消除摩擦力的影響，A正確；由實(shí)驗(yàn)原理可知，B、C正確，D錯(cuò)誤；使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)都必須先接通電源再釋放小車，E錯(cuò)誤；橡皮筋拉力做的總功等于小車動(dòng)能的增加，此動(dòng)能應(yīng)為小車獲得的最大動(dòng)能，所以用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶測(cè)定的是小車的最大速度，F(xiàn)正確、G錯(cuò)誤答案ABCF2某學(xué)習(xí)小組在“探究功與速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中采用了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置圖2(1)將氣墊導(dǎo)軌接通氣泵，通過(guò)調(diào)平螺絲調(diào)整氣墊導(dǎo)軌使之水平，檢查是否調(diào)平的方法是_(2)如圖3所示，游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d_ cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)，將橡皮條掛在滑塊的掛鉤上，向后拉伸一定的距離，并做好標(biāo)記，以保證每次拉伸的距離恒定現(xiàn)測(cè)得掛一根橡皮條時(shí)，滑塊彈離橡皮條后，經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間為t，則滑塊最后勻速運(yùn)動(dòng)的速度表達(dá)式為_(用字母表示)圖3(3)逐條增加橡皮條，記錄每次遮光條經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間，并計(jì)算出對(duì)應(yīng)的速度則畫出的Wv2圖象應(yīng)是_解析(1)將滑塊輕置于氣墊導(dǎo)軌上，看其是否滑動(dòng)，或者將滑塊輕置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊看是否勻速運(yùn)動(dòng)(2)遮光條寬度d5 mm0.05×10 mm5.50 mm0.0 cm.由速度的定義得v.(3)由動(dòng)能定理得Wmv2，所以Wv2圖象應(yīng)是過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一條傾斜直線答案見解析3某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖4所示的裝置探究“動(dòng)能定理”圖中小車內(nèi)可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz.圖4(1)實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：在小車中放入砝碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼；將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，_，_，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，關(guān)閉電源；改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)的操作(2)如圖5是某次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)刻度值s，求出對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v，則D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度值為sD_cm.D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度大小為vD_m/s.圖5(3)下表是某同學(xué)在改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量時(shí)得到的數(shù)據(jù)其中M是小車質(zhì)量M1與小車中砝碼質(zhì)量m之和，|vv|是紙帶上某兩點(diǎn)的速度的平方差，可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量E；F是鉤碼所受重力的大小，W是以上兩點(diǎn)間F所做的功.次數(shù)M/kg|vv|/(m2·s2)E/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4900.21020.5001.650.4130.9800.43030.5002.400.6001.4700.63041.0002.401.2002.4501.24051.0002.841.4202.9401.470由上表數(shù)據(jù)可以看出，W總是大于E，其主要原因是：鉤碼的重力大于小車實(shí)際受到的拉力造成了誤差，還有_答案(1)先接通電源后釋放小車(2)8.15(8.128.18皆可)0.54(0.540.都對(duì))(3)沒有平衡摩擦力4為測(cè)定木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，小亮設(shè)計(jì)了如圖6所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)木塊A位于水平桌面上的O點(diǎn)時(shí)，重物B剛好接觸地面將A拉到P點(diǎn)，待B穩(wěn)定后靜止釋放，A最終滑到Q點(diǎn)分別測(cè)量OP、OQ的長(zhǎng)度h和s.改變h，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，分別記錄幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖6(1)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，發(fā)現(xiàn)A釋放后會(huì)撞到滑輪請(qǐng)?zhí)岢鰞蓚€(gè)解決方法_(2)請(qǐng)根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖7中作出sh關(guān)系的圖象.h/cm20.030.040.050.060.0s/cm19.528.539.048.056.5圖7(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得A、B的質(zhì)量分別為m0.40 kg、M0.50 kg.根據(jù)sh圖象可計(jì)算出A木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)_(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(4)實(shí)驗(yàn)中，滑輪軸的摩擦?xí)?dǎo)致的測(cè)量結(jié)果_(選填“偏大”或“偏小”)解析(1)為使A不撞到滑輪，應(yīng)設(shè)法減小B落地瞬間A的速度，因而可以減小B的質(zhì)量；增加細(xì)線的長(zhǎng)度或增大A的質(zhì)量；降低B的起始高度(2)如圖(3)對(duì)A木塊應(yīng)用動(dòng)能定理，有(Mgmg)hmgs即(Mm)shshs由圖可知k代入數(shù)據(jù)可以解得：0.4(4)考慮到滑輪的摩擦力做負(fù)功，實(shí)驗(yàn)中要克服滑輪的摩擦力做功，造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大答案(1)減小B的質(zhì)量；增加細(xì)線的長(zhǎng)度(或增大A的質(zhì)量；降低B的起始高度)(2)見解析圖(3)0.4(4)偏大5如圖8甲所示，是某同學(xué)驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置其步驟如下：圖8a易拉罐內(nèi)盛上適量細(xì)沙，用輕繩通過(guò)滑輪連接在小車上，小車連接紙帶合理調(diào)整木板傾角，讓小車沿木板勻速下滑b取下輕繩和易拉罐，測(cè)出易拉罐和細(xì)沙的質(zhì)量m及小車質(zhì)量M.c取下細(xì)繩和易拉罐后，換一條紙帶，讓小車由靜止釋放，打出的紙帶如圖14乙(中間部分未畫出)，O為打下的第一點(diǎn)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為f，重力加速度為g.步驟c中小車所受的合外力為_為驗(yàn)證從O C過(guò)程中小車合外力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系，測(cè)出BD間的距離為x0，OC間距離為x1，則C點(diǎn)的速度為_需要驗(yàn)證的關(guān)系式為_(用所測(cè)物理量的符號(hào)表示)答案mgmgx1