《实验：探究功与速度变化的关系-试题君之每日一题君2018年高考物理二轮复习.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验：探究功与速度变化的关系-试题君之每日一题君2018年高考物理二轮复习.pdf（4页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、1 月 29 日实验：探究功与速度变化的关系 高考频度：难易程度： 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 （3）在不挂重物且_（选填选项前的字母）的情况下，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 （4）接通电源，
2、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 、x 2 、x 3 ，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=_。 （5）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 v2 W 图象。由此图象 可得 v 2 随 W 变化的表达式为_。根据功与能的关系，动能的表达式中可能 包含 v2这个因子；分析实验结果的单位
3、关系，与图线斜率有关的物理量应是_。 （6）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v 2 W 关系的是 _。 【参考答案】 （1）B （2）A （3）B （4）mgx2 （5）v 2=kW，k=4.7(4.55.0) kg 1 质量 （6）A 【试题解析】（1）打点计时器均使用交流电源，选B。 （2）平衡摩擦和其他阻力，是通过垫高木板右端，构成斜面，使重力沿斜面向下的分力跟 它们平衡，选 A； （3）平衡摩擦力时需要让打点计时器工作，纸带跟打点计时器限位孔间会有摩擦力，且可 以通过纸带上打出的点迹判断小车的运动是否为匀
4、速直线运动，选 B。 （4）小车拖动纸带移动的距离等于重物下落的距离，又小车所受拉力约等于重物重力，因 此 W=mgx2；小车做匀变速直线运动，因此打 B 点时小车的速度为打AC 段的平均速度，则 。 （5）由图 3 可知，图线斜率k4.7 kg 1，即 v2=4.7 kg 1 W；设小车质量为 M，根据动能定理 有，变形得，即，因此与图线斜率有关的物理量为质量。 （6）若 m 不满足远小于M，则由动能定理有，可得， v 2与 W 仍然成正比关系，选 A。 【知识补给】 实验：探究功与速度变化的关系 1平衡摩擦力时， 小车应拉着纸带，使小车重力沿斜面向下的分力与木板对小车的摩擦力、 打点计时器
5、对纸带的阻力平衡。平衡时， 打点计时器打出的纸带上点迹间距相等，即小车做 匀速直线运动。 2变力做功时， 测小车速度应选纸带上的点均匀的部分，也就是选小车做匀速运动的部分。 3恒力做功时，用光电门测速度，应考虑挡光部分的大小造成的误差。 4小车质量应大一些，使力不变时，加速度较小，纸带上打下的点多一些。 利用如图1 所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系。小车的质量为 M=200.0 g，钩码的质量为m=10.0 g，打点计时器的电源为50 Hz 的交流电。 （1）挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车观察 到_。 （2）挂上钩码，按实验要求打出的一条纸
6、带如图2 所示。选择某一点为O，依次每隔 4 个 计时点取一个计数点。用刻度尺量出相邻计数点间的距离，记录在纸带上。计算打出各 计数点时小车的速度v，其中打出计数点“1”时小车的速度v1=_m/s。 （3）将钩码的重力视为小车受到的拉力，取 g=9.80 m/s，利用 W=mg算出拉力对小车做 的功 W。利用算出小车动能，并求出动能的变化量。计算结果见下表。 2.452.923.353.814.26 2.312.733.123.614.00 请根据表中的数据，在方格纸上作出图象。 （4）实验结果表明，总是略小于W。某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造 成的。用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F=_N 。 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，以此定量探究细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。