物理大一輪復(fù)習(xí)課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練第章實(shí)驗(yàn)探究動能定理

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精高效演練跟蹤檢測1．關(guān)于“探究動能定理"的實(shí)驗(yàn)中，下列敘述正確的是（)A．每次實(shí)驗(yàn)必須設(shè)法算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值B．每次實(shí)驗(yàn)中，橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致C．放小車的長木板應(yīng)盡量使其水平D．先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出解析:選D。實(shí)驗(yàn)中沒有必要測出橡皮筋做功的具體數(shù)值，只要測出后來各次橡皮筋做的功是第一次的多少倍即可,A錯誤；為了使以后各次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋做的功是第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的整數(shù)倍，必須使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長度保持一致，B錯誤;為了減小誤差，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使長木板傾斜以平衡摩擦力，C錯誤；實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源,然后再釋放小車,D正確．2.（多選）用如圖所示的裝置做“探究動能定理”的實(shí)驗(yàn)時(shí),下列說法正確的是（）A．為了平衡摩擦力，實(shí)驗(yàn)中可以將長木板的左端適當(dāng)墊高，使小車?yán)┻^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B．每次實(shí)驗(yàn)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．通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度解析：選ABC.當(dāng)小車?yán)┻^打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶做勻速運(yùn)動時(shí),沿長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，每次實(shí)驗(yàn)橡皮筋的規(guī)格要相同，拉伸的長度要一樣,B正確,實(shí)驗(yàn)是通過改變橡皮筋的條數(shù)來改變拉力做功的，C正確；橡皮筋拉力做的總功等于小車動能的增加，此動能應(yīng)為小車獲得的最大動能，所以用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶測定的是小車的最大速度，D錯誤．3。某物理小組對輕彈簧的彈性勢能進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）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(diǎn)計(jì)時(shí)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(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能．(1）實(shí)驗(yàn)中涉及下列操作步驟：①把紙帶向左拉直②松手釋放物塊③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源④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(b)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(shí)際打點(diǎn)結(jié)果．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50Hz。由M紙帶所給的數(shù)據(jù)，可求出在該紙帶對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中物塊脫離彈簧時(shí)的速度為________m/s。比較兩紙帶可知，________(填“M”或“L”)紙帶對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中彈簧被壓縮后的彈性勢能大．解析：（2）脫離彈簧后物塊應(yīng)該做勻速直線運(yùn)動，則v＝eq\f（2。58＋2。57，2×0。02）×10－2m/s＝1.29m/s.由能量守恒定律可知，物塊脫離彈簧時(shí)動能越大，則彈簧被壓縮時(shí)的彈性勢能越大，故EpM>EpL.答案：（1）④①③②（2)1.29M4．用如圖所示的裝置測量彈簧的彈性勢能．將彈簧放置在水平氣墊導(dǎo)軌上,左端固定，右端在O點(diǎn)；在O點(diǎn)右側(cè)的B、C位置各安裝一個光電門，計(jì)時(shí)器（圖中未畫出)與兩個光電門相連．先用米尺測得B、C兩點(diǎn)間距離s，再用帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置A，由靜止釋放，計(jì)時(shí)器顯示遮光片從B到C所用的時(shí)間t，用米尺測量A、O之間的距離x.（1)計(jì)算滑塊離開彈簧時(shí)速度大小的表達(dá)式是________．(2)為求出彈簧的彈性勢能，還需要測量________．A．彈簧原長B．當(dāng)?shù)刂亓铀俣菴．滑塊（含遮光片）的質(zhì)量（3)增大A、O之間的距離x，計(jì)時(shí)器顯示時(shí)間t將________．A．增大 B．減小C．不變解析:（1)滑塊離開彈簧后做勻速直線運(yùn)動，與BC間的速度相同，故v＝eq\f(s，t).（2）彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化成了滑塊的動能，所以還需要測量滑塊(含遮光片）的質(zhì)量，故C對．（3)增大A、O之間的距離x，滑塊獲得的動能增大，速度增大，故計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間t將減小，B對．答案：（1）v＝eq\f(s,t)(2)C(3）B5．某同學(xué)利用如圖所示的裝置“探究功與速度變化的關(guān)系”：在木塊的左端固定一擋板，擋板上栓一輕質(zhì)彈簧，彈簧的右端固定一小物塊,物塊的上方有一很窄的遮光片,當(dāng)彈簧的長度為原長時(shí)，物塊恰處于O點(diǎn)，O點(diǎn)的正上方有一光電門，光電門上連接計(jì)時(shí)器（圖中未畫出)．已知彈性勢能的表達(dá)式為Ep＝eq\f(1,2)k(Δx）2。（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí),________平衡摩擦力；________測量遮光片的寬度．(均填“需要”或“不需要")（2）所有實(shí)驗(yàn)條件具備后,將小物塊向左壓縮Δx后從靜止釋放,小物塊在彈簧的作用下被彈出，記下遮光片通過光電門的時(shí)間t1。(3）將小物塊向左壓縮2Δx、3Δx、4Δx、…后從靜止釋放，小物塊在彈簧的作用下被彈出，分別記下遮光片通過光電門的時(shí)間t2、t3、t4、…。（4）將幾次實(shí)驗(yàn)中彈簧對小物塊做的功分別記為W1、W2、W3、…，則W1∶W2∶W3＝________，若以W為縱坐標(biāo)、eq\f(1，t2）為橫坐標(biāo)作圖，則得到的圖象是________(填“一條直線”或“一條曲線”)．解析：（1)由于該實(shí)驗(yàn)要求彈簧彈力做功,所以不能有摩擦力做功，所以需要平衡摩擦力．光電門測速度的原理是用平均速度來代替瞬時(shí)速度v,小物塊在彈簧的作用下被彈出，記下遮光片通過光電門的時(shí)間t，小物塊的速度v＝eq\f（d,t），根據(jù)功能關(guān)系可以求出需要驗(yàn)證的關(guān)系式可知：W＝eq\f(1,2）mv2＝eq\f（d2，2t2）m，若以W為縱坐標(biāo)、eq\f(1,t2)為橫坐標(biāo)作圖,則得到的圖象是一條傾斜直線，即可得到合力功與速度變化的關(guān)系，所以不需要測量遮光片的寬度．（4）已知彈性勢能的表達(dá)式為Ep＝eq\f（1，2)k（Δx）2.所以幾次實(shí)驗(yàn)中彈簧對小物塊做的功分別記為W1、W2、W3、…，則W1∶W2∶W3＝1∶4∶9，若以W為縱坐標(biāo)、eq\f（1,t2）為橫坐標(biāo)作圖，則得到的圖象是一條直線．答案:（1)需要不需要（4)1∶4∶9一條直線6．某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的裝置驗(yàn)證動能定理．（1）將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平,安裝好實(shí)驗(yàn)器材,從圖中讀出兩光電門中心之間的距離s＝________cm；（2）測量擋光條的寬度d，記錄擋光條通過光電門1和2所用的時(shí)間Δt1和Δt2,并從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力F,為了完成實(shí)驗(yàn)，還需要直接測量的一個物理量是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3）該實(shí)驗(yàn)________滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量．(填“需要”或“不需要”)解析：（1)由圖可知，s＝70.30cm－20。30cm＝50.00cm。(2）要應(yīng)用滑塊驗(yàn)證動能定理,應(yīng)有關(guān)系式：Fs＝eq\f（1，2）Meq\b\lc\(\rc\）(\a\vs4\al\co1(\f（d，Δt2)）)2－eq\f(1，2)Meq\b\lc\（\rc\）（\a\vs4\al\co1（\f（d，Δt1)))2故還應(yīng)測量滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量M.(3）因拉力傳感器直接測出滑塊所受的合外力，并不是用砝碼和砝碼盤的總重力代替合外力做實(shí)驗(yàn)，故沒有必要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量．答案:(1)50。00(2）滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量M(3)不需要7．某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用如圖甲所示的裝置來研究有關(guān)做功的問題．（1）如圖甲所示，在保持M>7m條件下，可以認(rèn)為繩對小車的拉力近似等于砂和砂桶的總重力，在控制小車質(zhì)量不變的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．在實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開紙帶,已知交流電的頻率為50Hz。圖乙是在m＝100g、M＝1kg情況下打出的一條紙帶，O為起點(diǎn)，A、B、C為過程中3個相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有4個點(diǎn)沒有標(biāo)出,有關(guān)數(shù)據(jù)如圖乙所示,則打B點(diǎn)時(shí)小車的動能Ek＝________J，從開始運(yùn)動到打B點(diǎn)時(shí)，繩的拉力對小車做的功W＝________J．(保留2位有效數(shù)字，g取9.8m/s2（2)在第（1）問中,繩的拉力對小車做的功W大于小車獲得的動能Ek，請你舉出導(dǎo)致這一結(jié)果的主要原因:________________。（寫出一種即可)解析：(1)小車拖動紙帶做勻加速直線運(yùn)動，B為AC的中間時(shí)刻，由勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律可得vB＝eq\x\to(v）AC＝eq\f（xAC，2T),其中xAC＝OC－OA＝19。95cm，T＝5×0。02s＝0.1s,代入可求得vB＝0。9975m/s，所以在B點(diǎn)小車的動能Ek＝eq\f(1,2)Mveq\o\al（2，B）≈0.50J．繩的拉力近似等于砂和砂桶的總重力，所以