浙江2018屆高三物理一輪復習第5章機械能實驗7探究做功與物體速度變化的關系課后限時訓練.docx

實驗7 探究做功與物體速度變化的關系(建議用時：40分鐘)1如圖6所示，某組同學在做“探究功與速度變化的關系”實驗時，他們將軌道的一端墊得很高，并讓小車從圖示位置由靜止釋放請指出其中的兩處錯誤(或不妥)：(1)_；(2)_圖6【解析】釋放小車時離打點計時器太遠，會使紙帶上打出點太少電磁打點計時器應接46 V交流電【答案】(1)釋放小車時離打點計時器太遠(2)用了學生電源的穩(wěn)壓擋2(2016東陽學考模擬)用如圖7所示的裝置做“探究做功與物體速度變化的關系”的實驗時，下列說法正確的是_圖7A為了平衡摩擦力，實驗中可以將長木板的左端適當墊高，使小車拉著穿過打點計時器的紙帶自由下滑時能保持勻速運動B每次實驗中橡皮筋的規(guī)格要相同，拉伸的長度要一樣C可以通過改變橡皮筋的條數(shù)來改變拉力做功的數(shù)值D可以通過改變小車的質量來改變拉力做功的數(shù)值E實驗中要先釋放小車再接通打點計時器的電源F通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度G通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度ABCF當小車拉著穿過打點計時器的紙帶做勻速運動時，重力沿長木板方向的分力大小等于摩擦力，即在實驗中可消除摩擦力的影響，A正確；由實驗原理可知，B、C正確，D錯誤；使用打點計時器時都必須先接通電源再釋放小車，E錯誤；橡皮筋拉力做的總功等于小車動能的增加，此動能應為小車獲得的最大動能，所以用打點計時器打下的紙帶測定的是小車的最大速度，F(xiàn)正確，G錯誤3某學習小組做“探究做功與物體速度變化的關系”的實驗如圖8所示，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出的，沿木板滑行，橡皮筋對小車做的功記為W.當用2條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次實驗時(每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致)，每次實驗中小車獲得的速度根據(jù)打點計時器所打在紙帶上的點進行計算圖8(1)除了圖中已有的實驗器材外，還需要導線、開關、刻度尺和_(選填“交流”或“直流”)電源(2)實驗中，小車會受到摩擦力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡摩擦力，則下面操作正確的是()A放開小車，能夠自由下滑即可B放開小車，能夠勻速下滑即可C放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可D放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可(3)在正確操作的情況下，打在紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應選用紙帶的_部分進行測量(根據(jù)如圖9所示的紙帶回答)圖9【解析】(1)打點計時器使用的是交流電源(2)平衡摩擦力時，應將紙帶穿過打點計時器，放開拖著紙帶的小車，小車能夠勻速下滑即可，D正確(3)從紙帶上看，紙帶的GJ段打點比較均勻，所以應選用紙帶的GJ段進行測量【答案】(1)交流(2)D(3)GJ4(2017樂清模擬)某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器來探究做功與物體速度變化的關系如圖10所示，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小在水平桌面上相距50.0 cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，記錄小車通過A、B時的速度大小小車中可以放置砝碼圖10(1)實驗主要步驟如下：測量_和拉力傳感器的總質量M1；把細線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需裝置將小車停在C點，接通電源，_，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力及小車通過A、B時的速度在小車中增加砝碼，或_，重復的操作(2)如表所示是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M是M1與小車中砝碼質量之和，|vv|是兩個速度傳感器所記錄速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量Ek，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所做的功表格中的Ek3_J，W3_ J(結果保留三位有效數(shù)字)數(shù)據(jù)記錄表次數(shù)M/kg|vv|/(m/s)2Ek/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.6500.4130.8400.42030.5002.400Ek31.220W341.0002.4001.2002.4201.21051.0002.8401.4202.8601.430(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖11中做出EkW圖線圖11【解析】(2)Ek3M|vv|0.5002.40 J0.600 JW3F3LAB1.2200.500 J0.610 J.(3)如圖所示【答案】(1)小車然后釋放小車減少砝碼(2)0.6000.610(3)見解析圖5某同學為探究“合力做功與物體動能改變的關系”設計了如下實驗，他的操作步驟：(1)按圖12連接實驗裝置，其中小車質量M0.20 kg，鉤碼總質量m0.05 kg.圖12(2)釋放小車，然后接通打點計時器的電源(電源頻率為f50 Hz)，打出一條紙帶(3)他在多次重復實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條，如圖13所示把打下的第一點記作0，然后依次取若干個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出，用厘米刻度尺測得各計數(shù)點到0點距離分別為d10.041 m，d20.055 m，d30.167 m，d40.256 m，d50.360 m，d60.480 m，他把鉤碼重力(當?shù)刂亓铀俣萭取10 m/s2)作為小車所受合力，算出打下0點到打下第5點合力作功W_J(結果保留三位有效數(shù)字)，用正確的公式Ek_(用相關數(shù)據(jù)前字母列式)把打下第5點時小車的動能作為小車動能的改變量，算得Ek0.125 J.圖13(4)此次實驗探究的結果，他沒能得到“合力對物體做的功等于物體動能的增量”，且誤差很大通過反思，他認為產(chǎn)生誤差的原因如下，其中正確的是_A鉤碼質量太大，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多B沒有平衡摩擦力，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多C釋放小車和接通電源的次序有誤，使得動能增量的測量值比真實值偏小D沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺測距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因【解析】(3)若用鉤碼的重力作為小車受的合力，則F合mg0.5 N，從0點到打第5點時水平位移xd50.360 m，所以WF合x0.50.360 J0.180 J.打第5點時小車動能EkMv，v5，式中t為5個時間間隔，即t，故Ek(d6d4)2.(4)從該同學的實驗操作情況來看，造成很大誤差的主要原因是把鉤碼的重力當成了小車的合力，實驗前沒有平衡摩擦力，故選項A、B正確釋放小車和接通電源的次序有誤時，對拉力做的功測量有影響，而對動能增量的測量無影響；D選項中提到的問題不會對實驗結果造成重大影響，故不選C、D.【答案】(3)0.180(d6d4)2(4)AB6某物理小組對輕彈簧的彈性勢能進行探究，實驗裝置如圖14所示：輕彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一物塊接觸而不連接，紙帶穿過打點計時器并與物塊連接向左推物塊使彈簧壓縮一段距離，由靜止釋放物塊，通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能圖14(1)實驗中涉及下列操作步驟：把紙帶向左拉直松手釋放物塊接通打點計時器電源向左推物塊使彈簧壓縮，并測量彈簧壓縮量上述步驟正確的操作順序是_(填入代表步驟的序號)(2)圖15中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實際打點結果打點計時器所用交流電的頻率為50 Hz.由M紙帶所給的數(shù)據(jù)，可求出在該紙帶對應的實驗中物塊脫離彈簧時的速度為_m/s.比較兩紙帶可知，_(填“M”或“L”)紙帶對應的實驗中彈簧被壓縮后的彈性勢能大. 【導學號：81370221】圖15【解析】(1)實驗時首先向左推物塊使彈簧壓縮，測量出彈簧壓縮量，然后把紙帶向左拉直，先接通打點計時器電源，待打點穩(wěn)定后，再松手釋