2017-2018學年高一物理下學期章節(jié)質(zhì)量評估試題11

第四章機械能和能源第三節(jié)探究外力做功與物體動能變化的關系第1課時實驗：探究動能定理1．在探究功與物體速度變化關系的實驗中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的W－v圖象，下列符合實際的是()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都錯．答案：B2．利用重錘下落探究外力做功與物體動能變化實驗中，下面敘述正確的是()A．應該用天平稱出物體的質(zhì)量B．應該選用點跡清晰、特別是第一點沒有拉成長條的紙帶C．操作時應先放紙帶再通電D．打點計時器應接在電壓為4～6V的直流電源上解析：因為要記錄重錘自由下落的情況，所以操作時應先通電再放紙帶，且用交流電源，因求證mgh＝eq\f(1,2)mv2，故不需要稱物體的質(zhì)量．答案：B3．某同學在探究功與物體速度變化的關系實驗中，設計了如圖甲所示的實驗．將紙帶固定在重物上，紙帶穿過電火花計時器或打點計時器．先用手提著紙帶，使重物靠近計時器并靜止．然后接通電源，松開紙帶，讓重物自由下落，計時器就在紙帶上打下一系列小點，得到的紙帶如圖乙所示．O點為計時器打下的第1個點，該同學對數(shù)據(jù)進行了下列處理：取OA＝AB＝BC，并根據(jù)紙帶算出了A、B、C三點的速度分別為vA＝0.12m/s，vB＝0.17m/s，vC＝0.21m/s.圖甲圖乙根據(jù)以上數(shù)據(jù)你能否大致判斷W∝v2?解析：設由O到A的過程中，重力對重物所做的功為W，那么由O到B過程中，重力對重物所做的功為2W.由O到C過程中，重力對重物所做的功為3W.由計算可知veq\o\al(2,A)＝1.44×102m2/s2，veq\o\al(2,B)＝2.89×10－2m2/s2，veq\o\al(2,C)＝4.41×102m2/s2，eq\f(veq\o\al(2,B),veq\o\al(2,A))≈2，eq\f(veq\o\al(2,C),veq\o\al(2,A))≈3，即veq\o\al(2,B)≈2veq\o\al(2,A)，veq\o\al(2,C)≈3veq\o\al(2,A).由以上數(shù)據(jù)可以判定W∝v2是正確的，也可以根據(jù)W－v2的圖線來判斷(如圖所示)．答案：能判斷4．在用自由落體運動探究外力做功與動能關系時，某同學按照正確的操作選得紙帶如圖所示，其中O點是起始點，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的三個點，該同學用毫米刻度尺測量O點到A、B、C各點的距離，并記錄在圖中(單位cm)．已知打點計時器電源頻率為50Hz，重物質(zhì)量為m，當?shù)刂亓铀俣萭＝9.80m/s2(1)這三組數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是________．(2)該同學用重物在OB段的運動來探究兩者之間的關系，先計算出該段時間重力做的功為：________，接著從打點計時器打下的第一個點O數(shù)起，圖中的B點是打點計時器打下的第9個點，他用vB＝gt計算B點對應的重物的瞬時速度，得到動能的增加量為________(均保留三位有效數(shù)字)．這樣他發(fā)現(xiàn)重力做的功________(填“大于”或“小于”)動能的增加量，造成這一錯誤結論的原因是_________________________________________________________.解析：從有效數(shù)字的位數(shù)上不難得出15.7不符合有效數(shù)字的讀數(shù)要求．(2)重力做的功為：WG＝mghOB＝m×9.80×12.42×10－2≈1.22mvB＝gt＝9.80×0.16m/s＝1.568m動能的增加量ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)＝eq\f(1,2)m×1.5682≈1.23m.ΔEk>WG，造成這一現(xiàn)象的原因是計算重物速度時，認為重物下落加速度為g，而實際由于重物下落過程中受到空氣阻力作用，故重物的加速度小于g，將重物的速度算大了．應該用AC段的平均速度計算，即vB＝eq\f(AC,2T)(T＝0.02s)．答案：(1)15.7(2)1.22m小于認為重力加速度為g5．在“探究恒力做功和物體速度變化的關系”實驗中：(1)某同學的實驗設計方案如圖所示，該實驗用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為此，實驗時在安裝正確、操作規(guī)范的前提下(已平衡摩擦力)，還需要滿足的條件是_____________________________________________________.(2)如圖所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是該同學確定的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，距離如圖所示．則打C點時小車的速度為______________________，要驗證合外力的功與速度變化的關系，除位移、速度外，還要測出的物理量有________．解析：(1)只有當鉤碼的重力遠小于小車的總重力時，才能近似地認為小車受到的拉力等于鉤碼的重力．(2)C點的速度等于BD段的平均速度，故vC＝eq\f(xBD,2T)＝eq\f(Δx2＋Δx3,2T).要探究合外力做的功和速度變化間的關系，需要測出小車受到的拉力大小(鉤碼的重力)和小車位移，所以除位移、速度外，還需要測出鉤碼的重力．答案：(1)鉤碼的重力遠小于小車的總重力(2)eq\f(Δx2＋Δx3,2T)鉤碼的重力沁園春·雪<毛澤東>北國風光，千里冰封，萬里雪飄。望長城內(nèi)外，惟