6.9 探究動能定理 限時練（清北）

1、.6.9探究動能定理清北班級：_ _組_號 姓名：_ 分數(shù)：_卷面 一、實驗題每題5分，共80分1.【鞏文芳改編】某實驗小組采用如下圖的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行。打點計時器的工作頻率為50 Hz。1關(guān)于該實驗，以下說法正確的選項是_A打點計時器可以用直流電源供電，電壓為46 VB實驗中使用的假設(shè)干條橡皮筋的原長可以不相等C每次實驗中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出D利用每次測出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次作出Wvm、Wv、Wv、W2vm、W3vm的圖象，得出合力做功與物體速度變化的關(guān)系2實驗中木板略微傾斜，這樣做_；A.是為了使釋放小車后，小車

2、能勻加速下滑 B.是為了增大小車下滑的加速度C.可使得橡皮筋做的功等于合力對小車做的功 D.可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運動3實驗中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條合并起來掛在小車的前端進展屢次實驗，每次都要把小車拉到同一位置再釋放。把第1次只掛1條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功記為W1，第二次掛2條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功為2W1橡皮筋對小車做功后而使小車獲得的速度可由打點計時器打出的紙帶測出。根據(jù)第四次的紙帶如下圖求得小車獲得的速度為_m/s。保存三位有效數(shù)字4假設(shè)根據(jù)屢次測量數(shù)據(jù)畫出的W-v圖象如下圖，根據(jù)圖線形狀，可知對W與v的關(guān)系符合實際的是圖_。2.【喬龍】利用圖甲實驗裝置探究合外

3、力做的功與小球動能變化量的關(guān)系。某同學的實驗步驟如下：圖甲圖乙A用天平測得小球質(zhì)量為0.10 kg； B用游標卡尺測量小球直徑，如圖乙所示；C用直尺測得電磁鐵下端到光電門可看成一幾何點的間隔 為81.6 cm；D電磁鐵先通電，讓小球吸在電磁鐵下端；E電磁鐵斷電，小球自由下落，計時裝置記下小球經(jīng)過光電門的時間為3.00×103 s。答復以下問題：重力加速度g=10 m/s2，計算結(jié)果保存三位有效數(shù)字1小球的直徑為_cm。2小球經(jīng)過光電門的平均速度為_m/s，其對應(yīng)的動能為_J。3在本實驗中小球重力做的功應(yīng)該取下落的高度為_cm，其對應(yīng)的重力做功為_J。4根據(jù)以上數(shù)據(jù)得出本實驗的結(jié)論：_

4、。3.【閆曉琳】某實驗小組做“探究動能定理的實驗。探究對象是鋁塊質(zhì)量小于砂桶，保持質(zhì)量m不變，通過在砂桶中添加砂來改變對鋁塊的拉力，由力傳感器可測得拉力的大小F，重力加速度為g，電源頻率為f。1假設(shè)把力傳感器裝在右側(cè)輕繩上那么實驗的誤差會更_選填“大或“小。2實驗時，讓砂桶從高處由靜止開場下落，在紙帶打出一系列的點，其中0是打下的第一個點，取紙帶上05過程研究，鋁塊動能增加量Ek=_，外力做的功為W=_；3為了更普遍地反響鋁塊運動過程中功與動能增加量的關(guān)系，某同學選0n過程，作出不同n時EkW圖象如下圖，他_選填“能、“不能得到結(jié)論：外力做的功等于動能的增加量。原因是_；4為了進步實驗效果，提

5、出兩條合理的建議_。4.【李夢雅】某興趣小組想通過物塊在斜面上運動的實驗探究“合外力做功和物體速度變化的關(guān)系實驗開場前，他們提出了以下幾種猜測：W ，Wv，Wv2.他們的實驗裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器用來測量物體每次通過Q點時的速度，每次實驗，物體從不同初始位置處由靜止釋放同學們設(shè)計了以下表格來記錄實驗數(shù)據(jù)其中L1、L2、L3、L4代表物體分別從不同初始位置處無初速釋放時初始位置到速度傳感器的間隔 ，v1、v2、v3、v4表示物體每次通過Q點的速度.他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的Lv圖象，并得出結(jié)論Wv2.1你認為他們的做法是否適宜？ 2你有什么好的

6、建議？ 3在此實驗中，木板與物體間摩擦力的大小_填“會或“不會影響探究出的結(jié)果5.【魏雪飛】某同學為探究“恒力做功與物體動能改變的關(guān)系，設(shè)計了如下實驗，他的操作步驟是：A連接好實驗裝置如下圖. B將質(zhì)量為200 g的小車拉到打點計時器附近，并按住小車C在質(zhì)量為10 g、30 g、50 g的三種鉤碼中，他挑選了一個質(zhì)量為50 g的鉤碼掛在輕繩的掛鉤P上D釋放小車，翻開打點計時器的電源，打出一條紙帶在屢次重復實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條經(jīng)測量、計算，得到如下數(shù)據(jù)：1第1個點到第N個點的間隔 為 40.0 cm.2打下第N點時小車的速度大小為1.00 m/s.該同學將鉤碼的重力當做小車所受的

7、拉力，拉力對小車做的功為_J，小車動能的增量為_ J由此數(shù)據(jù)能否探究出動能定理？_.6【劉蕊】某同學用如下圖的裝置，分別驗證“動能定理及“機械能守恒定律，在裝置中，氣墊導軌上滑塊的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，遮光條寬度為d，兩光電門間的間隔 為L，滑塊通過兩光電門，記錄的時間分別為t1、t2，當?shù)氐闹亓铀俣葹間。1開通氣源，實驗前要調(diào)節(jié)氣墊導軌程度，在不提供其他器材的情況下，判斷氣墊導軌是否程度的方法是：_填“連接或“不連接懸掛鉤碼的細繩，給滑塊一個初速度，觀察_。2要用上述裝置探究滑塊受到的合外力做的功與滑塊動能變化的關(guān)系，要使繩中拉力近似等于鉤碼的重力，那么m與M之間的關(guān)系應(yīng)滿足_；實驗要

8、驗證的表達式為_。3要用上述裝置探究系統(tǒng)在運動中的機械能關(guān)系，滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中滿足關(guān)系式_時用量表示，系統(tǒng)機械能守恒。假設(shè)測量過程中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)動能增量總是略大于鉤碼重力勢能的減少量，可能的原因是_。7【劉蕊】某同學用如下圖的裝置驗證動能定理。為進步實驗精度,該同學屢次改變小滑塊下落高度H的值,測出對應(yīng)的平拋運動程度位移x,并算出x2,進而畫出x2-H圖線如下圖。1原理分析：假設(shè)滑塊在下滑過程中所受阻力很小,那么只要測量滿足,便可驗證動能原理。2實驗結(jié)果分析：實驗中獲得的圖線未經(jīng)過坐標原點,而是大約在0.6h,0處與橫軸相交,原因是  。8【劉蕊】某同學利用下述裝置對

9、輕質(zhì)彈簧的彈性勢能進展探究，一輕質(zhì)彈簧放置在光滑程度桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連；彈簧處于原長時，小球恰好在桌面邊緣，如下圖向左推小球，使彈簧壓縮一段間隔 后由靜止釋放小球分開桌面后落到程度地面通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能答復以下問題：1本實驗中可認為，彈簧被壓縮后的彈性勢能Ep與小球拋出時的動能Ek相等重力加速度大小為g.為求得Ek，至少需要測量以下物理量中的_填正確答案標號；A小球的質(zhì)量m B小球拋出點到落地點的程度間隔 sC桌面到地面的高度h D彈簧的壓縮量xE彈簧原長l02用所選取的測量量和量表示Ek，得Ek_；3圖中的直線是實驗測量得到的sx圖線從理

10、論上可推出，假如h不變，m增加，sx圖線的斜率會_填“增大“減小或“不變；假如m不變，h增加，sx圖線的斜率會_填“增大“減小或“不變由圖中給出的直線關(guān)系和Ek的表達式可知，Ep與x的_次方成正比9【魏雪飛】某學習小組做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系的實驗，如圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W當用2條、3條完全一樣的橡皮筋并在一起進展第2次、第3次實驗時，使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由打點計時器所打的紙帶測出1除了圖中己有的實驗器材外，還需要導線、開關(guān)、刻度尺和 電源填“交流或“直流2實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用

11、，可以使木板適當傾斜來平衡掉摩擦阻力，那么以下操作正確的選項是 A放開小車，可以自由下滑即可 B放開小車，可以勻速下滑即可C前不掛橡皮筋，放開拖著紙帶的小車，可以自由下滑即可D前不掛橡皮筋，放開拖著紙帶的小車，可以勻速下滑即可3假設(shè)木板程度放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當小車速度最大時，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，以下說法正確的選項是 A橡皮筋處于原長狀態(tài) B橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)C小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處 D小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線4在正確操作情況下，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(yīng)選用紙帶的 部分進展測量根據(jù)下面所示的紙帶答復ABD BAF CGI DAK

12、10【閆曉琳】某探究學習小組的同學欲驗證“動能定理，他們在實驗室組裝了一套如下圖的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(tài)假設(shè)你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，那么：1你認為還需要的實驗器材有_2實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小根本相等，實驗時首先要做好_；并保證沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)_3在2的根底上，某同學用天平稱量滑塊的質(zhì)量M.往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m.讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶

13、上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2v1< v2那么本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為_用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量11【閆曉琳】如下圖，某同學在做“探究功與速度變化的關(guān)系的實驗。當小車在l條橡皮筋 的作用下沿木板滑行時，橡皮筋對小車做的功記為W。當用2條、3條橡皮筋重復實驗時，設(shè)法使每次實驗中橡皮筋所做的功分別為2W、3W。1圖中電火花計時器的工作電壓是_V；2實驗室提供的器材如下：長木板、小車、橡皮筋、打點計時器、紙帶、電源等，還缺少的測量工具是_；3圖中小車上有一固定小立柱，以下圖給出了4種橡皮筋與小立柱的套接方式，為減小實驗誤差，你認為最合理的套接方式是

14、_； 4在正確操作的情況下，某次所打的紙帶如下圖。打在紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量橡皮筋做功后小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的_部分進展測量根據(jù)下面所示的紙帶答復，小車獲得的速度是_m/s。計算結(jié)果保存兩位有效數(shù)字12【鞏文芳】某學習小組在“探究功與速度變化關(guān)系的實驗中采用如下圖實驗裝置1將氣墊導軌接通氣泵，通過調(diào)平螺絲調(diào)整氣墊導軌使之程度，檢查是否調(diào)平的方法是_2如下圖，游標卡尺測得遮光條的寬度d_ cm；實驗時，將橡皮條掛在滑塊的掛鉤上，向后拉伸一定的間隔 ，并做好標記，以保證每次拉伸的間隔 恒定現(xiàn)測得掛一根橡皮條時，滑塊彈離橡皮條后，經(jīng)過光電門的時間為t，那么滑塊最后勻速運動的速度表達

15、式為_用字母表示3逐條增加橡皮條，記錄每次遮光條經(jīng)過光電門的時間，并計算出對應(yīng)的速度那么畫出的W-v2圖象應(yīng)是_13.【喬龍】如圖甲所示，是某同學驗證動能定理的實驗裝置其步驟如下：a易拉罐內(nèi)盛上適量細沙，用輕繩通過滑輪連接在小車上，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，測出易拉罐和細沙的質(zhì)量m及小車質(zhì)量M.c取下細繩和易拉罐后，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為打下的第一點打點計時器的打點頻率為f，重力加速度為g.步驟c中小車所受的合外力為_為驗證從O C過程中小車合外力做功與小車動能變化的關(guān)系，測出BD間的間隔 為x0，OC

16、間間隔 為x1，那么C點的速度為_需要驗證的關(guān)系式為_用所測物理量的符號表示14.【喬龍】某實驗小組的同學欲“探究小車動能變化與合外力對它所做功的關(guān)系,在實驗室設(shè)計了一套如圖甲所示的裝置,圖中A為小車,B為打點計時器,C為彈簧測力計,P為小桶內(nèi)有砂子,一端帶有定滑輪的足夠長的木板程度放置,不計繩與滑輪的摩擦。實驗時,先接通電源再松開小車,打點計時器在紙帶上打下一系列點。1該同學在一條比較理想的紙帶上,將點跡清楚的某點記為零點,順次選取一系列點,分別測量這些點到零點之間的間隔 x,計算出它們與零點之間的速度平方差v2=v2-v02,彈簧測力計的讀數(shù)為F,小車的質(zhì)量為m,然后建立v2-x坐標系,通

17、過描點法得到的圖像是一條過原點的直線,如圖乙所示,那么這條直線的斜率的意義為 。填寫表達式2假設(shè)測出小車質(zhì)量為0.4kg,結(jié)合圖像可求得小車所受合外力的大小為 N。3本實驗中是否必須滿足小桶含內(nèi)部沙子的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量_填是或否4假設(shè)該同學通過計算發(fā)現(xiàn)小車所受合力小于彈簧測力計讀數(shù)，明顯超出實驗誤差的正常范圍你認為主要原因是_15.【閆曉琳】某學習小組用圖甲所示的實驗裝置探究“動能定理。他們在氣墊導軌上安裝了一個光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放。光電門滑塊遮光條BA10205101520cm力傳感

18、器圖甲 圖乙1某同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，那么d= mm。2以下實驗要求中不必要的一項為哪一項 請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母。A應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量B應(yīng)使A位置與光電門間的間隔 適當大些C應(yīng)將氣墊導軌調(diào)至程度D應(yīng)使細線與氣墊導軌平行3實驗時保持滑塊的質(zhì)量M和A、B間的間隔 L不變，改變鉤碼質(zhì)量m，測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時間t，通過描點作出線性圖象，研究滑塊動能變化與合外力對它所做功的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出的圖象是 請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母。A. 作出“圖象 B作出“圖象C. 作出“圖象 D. 作出“圖象16【李夢雅】如圖1所示，用質(zhì)量為m

19、的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況。利用該裝置可以完成“探究動能定理的實驗。1打點計時器使用的電源是_選填選項前的字母。來源:1ZXXKA直流電源 B交流電源2實驗中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正確操作方法是_選填選項前的字母。A把長木板右端墊高 B改變小車的質(zhì)量在不掛重物且_選填選項前的字母的情況下，輕推一下小車，假設(shè)小車拖著紙帶做勻速運動，說明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響。A計時器不打點 B計時器打點3接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為O。在紙帶上依次取A、B、C假設(shè)干個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為

20、T。測得A、B、C各點到O點的間隔 為x1、x2、x3，如圖2所示。實驗中，重物質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量，可認為小車所受的拉力大小為mg。從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功W=_，打B點時小車的速度v=_。4以v2為縱坐標，W為橫坐標，利用實驗數(shù)據(jù)作出如圖3所示的v2W圖象。由此圖象可得v2隨W變化的表達式為_。根據(jù)功與能的關(guān)系，動能的表達式中可能包含v2這個因子；分析實驗結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是_。5假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，假設(shè)重物質(zhì)量不滿足遠小于小車質(zhì)量的條件，那么從理論上分析，圖4中正確反映v2W關(guān)系的是_。2、 計算題每題5分，共20分1.【喬龍】5分如圖甲所示，一質(zhì)量為m1 kg的物塊靜止在粗糙程度面上的A點，從t0時刻開場，物塊受到按如圖乙所示規(guī)律變化的程度力F作用并向右運動，第3 s末物塊運動到B點時速度剛好為0，第5 s末物塊剛好回到A點，物塊與粗糙程度面之間的動摩擦因數(shù)0.2，g取10 m/s2求：1A與B間的間隔 ；2程度力F在5 s內(nèi)對物塊所做的功2【喬龍】5分