高中物理魯科版第二章能的轉(zhuǎn)化與守恒2勢能的改變 2023版學業(yè)分層測評6

學業(yè)分層測評(六)(建議用時：45分鐘)1．在“探究合外力做功和動能變化的關(guān)系”的實驗中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖所示的W-v圖象，下列符合實際的是()【導學號：45732037】【解析】根據(jù)實驗探究知道W∝v2，故W-v圖象應是開口向上的拋物線的一部分，故B對，A、C、D錯．【答案】B2．在“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”的實驗中，小車運動中會受到阻力作用．這樣，在小車沿木板滑行的過程中，除細線對其做功外，還有阻力做功，這樣便會給實驗帶來誤差，我們在實驗中想到的辦法是使木板略微傾斜，對于木板的傾斜程度，下面說法正確的是()①木板只要稍微傾斜一下即可，沒有什么嚴格的要求．②木板的傾斜角度在理論上應滿足下面的條件：重力沿斜面的分力應等于小車受到的阻力③如果小車在傾斜的木板上能做勻速運動，則木板的傾斜程度是滿足要求的．④其實木板不傾斜，問題也不是很大，因為實驗總存在誤差．A．①②B．②③C．③④D．①④【解析】有兩個標準可以驗證木板是否滿足實驗要求：(1)小車的重力沿斜面的分力應等于小車自由運動時所受的阻力；(2)小車能在木板上做勻速直線運動．故B正確．【答案】B3．(多選)某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能定理”．如圖6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小車通過一個定滑輪與砂桶相連，用拉力傳感器記錄小車受到的拉力的大小．在滑板邊緣上的A、B兩點各安裝一個速度傳感器記錄小車通過A、B兩點時的速度大?。畬嶒炦^程中不必要的是 ()圖6A．平衡摩擦力B．測量A、B兩速度傳感器間的距離LC．測量砂及砂桶的總質(zhì)量 D．砂及砂桶的總質(zhì)量遠小于拉力傳感器和小車的總質(zhì)量【解析】為使小車所受的合力等于細線的拉力，必須平衡摩擦力；要測量拉力做的功，必須要測量A、B兩速度傳感器間的距離L；小車受到的拉力可由拉力傳感器直接測出，無需測量砂及砂桶的總質(zhì)量，也不需要考慮砂及砂桶的總質(zhì)量遠小于拉力傳感器和小車的總質(zhì)量．【答案】CD4．某實驗小組的同學采用如圖7甲所示的裝置(實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面)用打點計時器得到一條紙帶后，通過分析小車位移與速度變化的關(guān)系來研究合力對小車所做的功與速度變化的關(guān)系．圖7乙是實驗中得到的一條紙帶，點O為紙帶上的起始點，A、B、C是紙帶上的三個連續(xù)的計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點間均有4個點未畫出，用刻度尺測得A、B、C到O的距離如圖7乙所示．已知所用交變電源的頻率為50Hz，則：甲乙圖7(1)打B點時，小車的瞬時速度vB＝________m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)實驗中，該小組的同學畫出小車位移l與速度v的關(guān)系圖象如圖8所示．根據(jù)該圖線形狀，某同學對W與v的關(guān)系作出的猜想，肯定不正確的是______．(填寫選項字母代號)圖8A．W∝v2 B．W∝vC．W∝eq\f(1,v) D．W∝v3(3)本實驗中，若鉤碼下落高度為h1時合力對小車所做的功為W0，則當鉤碼下落h2時，合力對小車所做的功為________．(用h1、h2、W0表示)【解析】(1)vB＝eq\f(lAC,2T)＝eq\f(－×10－2,2×m/s＝m/s.(2)由題圖知，位移與速度的關(guān)系圖象很像拋物線，所以可能l∝v2或l∝v3，又因為W＝Fl，F(xiàn)恒定不變，故W∝v2或W∝v3，A、D正確，B、C錯誤．(3)設(shè)合力為F，由W0＝Fh1，得F＝eq\f(W0,h1)，所以當鉤碼下落h2時W＝Fh2＝eq\f(h2,h1)W0.【答案】(1)(2)BC(3)eq\f(h2,h1)W05．用如圖9甲所示的裝置進行“探究動能定理”的實驗，實驗時測得小車的質(zhì)量為m，木板的傾角為θ.實驗過程中，選出一條比較清晰的紙帶，用直尺測得各點與A點間的距離如圖乙所示．已知打點計時器打點的周期為T，重力加速度為g，小車與斜面間的摩擦力忽略不計，那么打D點時小車的瞬時速度為________；取紙帶上的BD段進行研究，合外力做的功為________，小車動能的改變量為________.【導學號：45732038】甲乙圖9【解析】小車勻加速下滑，根據(jù)veq\f(t,2)＝eq\x\to(v)t，得vD＝eq\f(d4－d2,2T)，小車與斜面間摩擦可忽略不計，F(xiàn)合＝mgsinθ，所以合外力做的功為mg(d3－d1)sinθ，小車動能的改變量為eq\f(1,2)mveq\o\al(2,D)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)＝eq\f(md4－d22,8T2)－eq\f(md\o\al(2,2),8T2)＝eq\f(md4d4－2d2,8T2).【答案】eq\f(d4－d2,2T)mg(d3－d1)sinθeq\f(md4d4－2d2,8T2)6．在探究動能定理的實驗中，將小車放在一端有滑輪的長木板上，讓紙帶穿過打點計時器，一端固定在小車上．實驗中平衡摩擦力后，小車的另一端用細線掛鉤碼，細線繞過固定在長木板上的定滑輪，線的拉力大小就等于鉤碼的重力，這樣就可以研究拉力做功和小車動能的關(guān)系．已知所掛鉤碼的質(zhì)量m＝×10－2kg，小車的質(zhì)量m0＝×10－2kg(g取10m/s2)．(1)若實驗中打點紙帶如圖10所示，打點時間間隔為s，每三個計時點取一個計數(shù)點，O點是打點起點，則打B點時，小車的速度vB＝______m/s，小車的動能EkB＝________J．從鉤碼開始下落至B點，拉力所做的功是________J，因此可得出的結(jié)論是________．圖10(2)根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點的速度v，量出小車運動距離s，則以eq\f(v2,2)為縱軸，以s為橫軸畫出的圖線應是________，圖線的斜率表示____________________________________________________________________________________________________________________________________________________.ABCD【解析】(1)因為小車做勻加速運動，由平均速度公式得vB＝eq\f4－8,2×m/s≈m