18年高考物理总复习专题实验探究功与速度变化的关系练习卷.docx

1、18年高考物理总复习专题实验探究功与速度变化的关系练习卷实验：探究功与速度变化的关系1某同学用图甲所示的器材做“探究功与速度变化的关系”的实验。如图甲所示，小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功计为W，当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致，小车速度可由速度传感器测出，并经电脑处理后得出如图乙所示的一一对应的vt图象，由图象可以读出每次实验时小车获得的最大速度并记入表中。次数做功速度（ms1）速度平方（m2s2）1W1.001.0022W1.411.9933W1.732.9944WX55W2.245.02（

2、1）表中“X”处的数值应该是_。（2）从表格中可以得出，合力的功W与速度v的关系是_。（3）在作图象时，由于实际操作过程中木板的倾角调整不当，造成实际图线与理想图线（虚线）存在差异，则作出的图象可能是_。ABCD2某中学实验小组采用如图1所示的装置探究功与速度的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行。打点计时器工作频率为50 Hz。 （1）实验中木板略微倾斜，这样做_。 A是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑B是为了增大小车下滑的加速度C可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功D可使得橡皮筋松弛后小车做匀加速运动（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条，并起来挂在小车的前端进行多次

3、实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车。把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W；橡皮筋对小车做功后获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第4次实验的纸带（如图2所示）求得小车获得的速度为_m/s（结果保留三位有效数字）。 （3）画出的Wv图象如图3所示，根据图线形状可知，下列猜想肯定不正确的是_。 A BC D3某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。实验主要步骤如下：使小物块在1条橡皮筋的作用下弹出，沿水平桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为M1；在钉子上分别套2条、3条、4条相同橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，

4、重复步骤，小物块落点分别记为M2、M3、M4；测量相关数据，进行数据处理。（1）为求出小物块抛出时的速度，需要测量下列物理量中的_（填正确答案标号）。A小物块的质量mB橡皮筋的原长xC橡皮筋的伸长量xD桌面到地面的高度hE小物块抛出点到落地点的水平距离L（2）将几次实验中橡皮筋对小物块做的功分别记为W1、W2、W3，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3。若功与速度的平方成正比，则应以W为纵坐标、以_为横坐标作图，才能得到一条直线。（3）小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，由此引起的误差属于_（填“偶然”或“系统”）误差。4某实验小组利用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系，他们

5、将宽度为d的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门，记录小车通过A、B时的遮光时间，小车中可以放置砝码，砝码对光电门无影响。实验主要步骤如下：用游标卡尺测量挡光片的宽度d。将木板略微倾斜以平衡摩擦力，使细线拉力做的功等于合力对小车做的功；将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车、小车中砝码和挡光片的质量之和为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车通过A、B时的遮光时间分别为t1、t2；在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复的操作。（1）下表是他们测得的多组数据，其中|是两个速度的平方差，F为

6、砝码盘及盘中砝码的总重力，W是F在A、B间做的功。表格中W3=_。（结果保留三位有效数字）次数M（kg）|（m2s2）F（N）W（J）11.0000.3800.4000.20021.0000.8260.8400.42031.0000.9961.010W342.0001.202.4201.2152.0001.422.8601.43（2）若在本实验中没有平衡摩擦力，假设小车与水平长木板之间的动摩擦因数为。利用上面的实验器材完成如下操作：保证小车质量不变（未知），改变砝码盘中砝码的数量（取绳上拉力近似为砝码盘及盘中砝码的总重力），测得多组m、t1、t2的数据，并得到m与的关系图象，如图乙所示。已知图

7、象在纵轴上的截距为b，直线PQ的斜率为k，A、B两点的距离为s，挡光片的宽度为d，则=_；图线发生弯曲的原因是_。5如图所示的实验装置，可以用来验证动能定理和探究力和加速度的关系两个实验，其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）（1）对这两个实验，下列说法正确的是_。A都要用天平测出砂和砂桶的质量B为了让小车受到的合力等于绳的拉力，都要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C都要让小车靠近打点计时器，先接通电源再释放小车，打纸带的同时记录弹簧测力计的示数D为减小误差，实验中要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M（2）改变砂和砂桶的质量，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加

8、速度a为纵坐标，画出的aF图象是一条直线，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_。（3）实验中正确操作打出的一条纸带如图所示，测出各计数点到0点的距离x，计算出打各计数点时小车的速度v，若要便于验证动能定理，应作_（填“xv”、“xv2”或“xv3”）图象。6某实验小组利用图示装置进行“探究动能定理”的实验，实验步骤如下：A挂上细线和钩码，调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；B打开速度传感器，取下轻绳和钩码，保持A中调节好的长木板倾角不变，让小车从长木板顶端由静止下滑，分别记录小车通过速度传感器1和速度传感器2时的速度大小v1和v2；C重新挂上细线和钩码，改变钩码的个数

9、，重复步骤AB。回答下列问题：（1）按上述方案做实验，长木板表面粗糙对实验结果_（填“有”或“无”）影响。（2）若要验证动能定理，还需测量的物理量有_。A悬挂钩码的总质量m B长木板的倾角C两传感器间的距离l D小车的质量M（3）根据实验所测的物理量，验证动能定理的表达式为_（重力加速度为g）。7某实验小组做“探究动能定理”实验，装置如图甲所示。探究对象是铝块（质量小于砂桶），保持其质量m不变，通过在砂桶中加砂来改变对铝块的拉力，由力传感器可测得拉力的大小F。已知当地重力加速度为g，电源频率为f。（1）若把力传感器装在右侧轻绳上则实验的误差会更_（填“大”或“小”）。（2）实验时，让砂桶从高处

10、由静止开始下落，在纸带打出一系列的点，如图乙所示，其中0是打下的第一个点，取纸带上05过程进行研究，铝块动能的增加量Ek=_，外力做的功W=_。（3）为了更普遍地反应铝块运动过程中功与动能增加量的关系，某同学选取0点到不同计数点过程，作出EkW图象如图丙所示，他根据_，才得到结论：外力做的功等于动能的增加量。（4）为了提高实验效果，提出一条合理的建议：_。8如图，某研究性学习小组为探究“物体的做功与动能的关系”，设计了如下实验：平直轨道B固定在水平桌面上。弹射装置A固定于轨道上，小球被劲度系数较大的压缩弹簧弹出后从轨道端点O滑出做平抛运动落到地面。已知弹簧的弹性势能的表达式Ep=，式中k为弹簧

11、的劲度系数，x为弹簧的形变量。（1）为减小实验误差，弹射装置距离轨道端点O应该_（填“近些”或“远些”）。（2）实验中是否要测量桌面的高度。_（填“是”或“否”）。（3）改变弹簧的压缩量x，并测出对应的小球做平抛运动的水平位移s，在坐标纸中根据已描出的点作出合理的图线。9为了探究做功与物体动能之间的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块，轻弹簧的一端与滑块相接，另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置，如图所示。弹簧处于自然状态时，滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置，与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间。实验步骤如下：用游标卡尺测量遮光片

12、的宽度d；在气垫导轨上适当位置标记一点A（图中未标出，A、P间距离远大于d），将滑块从A点由静止释放，由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t；利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v；更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤，记录弹簧劲度系数及相应的速度v。实验数据如下表所示：弹簧劲度系数k2k3k4k5k6kv/(ms1)0.711.001.221.411.581.73v2/(m2s2)0.501.001.491.992.492.99v3/(m3s3)0.361.001.822.803.945.18（1）测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图所示，读得 d=_m。

13、（2）用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块速度的表达式v=_。（3）已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中，弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比，根据表中数据可得出弹簧对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的关系是_。10如图1所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。（1）打点计时器使用的电源是_（选填选项前的字母）。A直流电源 B交流电源（2）实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是_（选填选项前的字母）。A把长木板右端垫高 B改变小车的质量在不挂重物且_（选填选项前的字母）的

14、情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。A计时器不打点 B计时器打点（3）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C各点到O点的距离为x1、x2、x3，如图2所示。实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=_，打B点时小车的速度v=_。（4）以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作出如图3所示的v2W图象。由此图象可得v2随W变化的表达式为_。根据功与能的关系，动

15、能的表达式中可能包含v2这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是_。（5）假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图4中正确反映v2W关系的是_。11某同学把附有滑轮的长木板放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系，此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装置如图所示。（1）若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些。_（2）实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行

16、，他这样做的目的是下列的哪个。_（填字母代号）A避免小车在运动过程中发生抖动B可使打点计时器在纸带上打出的点清晰C可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力（3）平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度，在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：_。（4）他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的_（填字母代号）。A在接通电源的同时释放了小车B小车释放时离打点计时器太近C阻力未完全

17、被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D钩码匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力参考答案1（1）2.00 （2） （3）AD2（1）C （2）2.00 （3）AB3（1）DE （2）L2 （3）系统4（1）0.505 （2） 绳上拉力不能近似为砝码盘及盘中砝码的总重力5（1）BC （2） （3）xv26（1）无 （2）ACD （3）7（1）大 （2） （3）图象斜率近似为1（4）铝块换成密度更大的物块（或计算上力传感器质量）8（1）近些 （2）否 （3）如图9（1）0.016 2 （2） （3）10（1）B （2）A B （3）mgx2 （4）v2=kW，k=(4.55.0) kg1 质量 （5）A11（1）刻度尺、天平（含砝码） （2）D （3）在小车上加适量的砝码 （4）CD