【金版教程】2015届高考物理大一轮总复习 高考模拟提能训 专题实验五 探究动能定理（含解析）.doc

【金版教程】2015届高考物理大一轮总复习高考模拟提能训专题实验五探究动能定理（含解析）1.[2013·福建高考]在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲)：①下列说法哪一项是正确的________．(填选项前字母)A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电源频率为50Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为________m/s(保留三位有效数字)．解析：①平衡摩擦力时必须让空车匀速滑下，而不能挂上钩码，A错误；设小车质量为M，钩码质量为m，则绳子的拉力F＝Ma＝eq\f(Mmg,M＋m)＝eq\f(1,1＋\f(m,M))mg，显然只有M≫m时，才有eq\f(m,M)→0，此时F≈mg，即钩码质量应远小于小车质量，B错误．②对于匀加速直线运动，某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，B点的速度等于AC段的平均速度，又AB段的时间为T＝5T0＝eq\f(5,f)＝0.1s，所以vB＝eq\x\to(v)AC＝eq\f(sAC,2T)＝eq\f(sOC－sOA,2T)＝eq\f(18.59－5.53×10－2,2×0.1)m/s＝0.653m/s.答案：①C②0.6532．[2012·海南高考]一水平放置的轻弹簧，一端固定，另一端与一小滑块接触，但不粘连；初始时滑块静止于水平气垫导轨上的O点，如图甲所示．现利用此装置探究弹簧的弹性势能Ep与其被压缩时长度的改变量x的关系．先推动小滑块压缩弹簧，用米尺测出x的数值；然后将小滑块从静止释放．用计时器测出小滑块从O点运动至气垫导轨上另一固定点A所用的时间t.多次改变x，测得的x值及其对应的t值如表所示(表中的eq\f(1,t)值是根据t值计算得出的).x/cm1.001.502.002.503.00t/s3.332.201.601.321.08eq\f(1,t)/s－10.3000.4550.6250.7580.926(1)根据表中数据，在图乙中的方格纸上作eq\f(1,t)－x图线．(2)回答下列问题：(不要求写出计算或推导过程)①已知点(0,0)在eq\f(1,t)－x图线上，从eq\f(1,t)－x图线看，eq\f(1,t)与x是什么关系？②从理论上分析，小滑块刚脱离弹簧时的动能Ek与eq\f(1,t)是什么关系？(不考虑摩擦力)③当弹簧长度改变量为x时，弹性势能Ep与相应的Ek是什么关系？④综合考虑以上分析，Ep与x是什么关系？解析：(1)描点，作直线，如图所示．(2)滑块运动到O点过程，弹性势能转化为动能，机械能守恒，即压缩x时的弹性势能Ep等于滑决在O点时的动能Ek，滑块在O点的右边做匀速直线运动，设OA＝l，则运动速度v＝eq\f(l,t)，即Ep＝Ek＝eq\f(1,2)ml2(eq\f(1,t))2.①从图线可看出，eq\f(1,t)与x成正比关系；②滑块脱离弹簧时的动能为Ek＝eq\f(1,2)ml2(eq\f(1,t))2，所以Ek与(eq\f(1,t))2成正比；③弹簧压缩量为x时，Ep＝Ek；④弹性势能Ep与(eq\f(1,t))2成正比，而eq\f(1,t)与x成正比，所以Ep与x2成正比．答案：(1)eq\f(1,t)－x图线见解析图(2)①eq\f(1,t)与x成正比关系②Ek与(eq\f(1,t))2成正比③Ep＝Ek④Ep与x2成正比3．[2013·河北衡水武邑中学二调]为了探究功与速度变化的关系，现提供如图所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，请思考探究思路并回答下列问题．(打点计时器所接交流电频率为50Hz)(1)为了消除摩擦力的影响应采取的措施为____________________________．(2)当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条……并起来进行第1次、第2次、第3次……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致，我们把第1次实验时橡皮筋对小车做的功记为W.(3)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，如图所示是其中四次实验打出的部分纸带．(4)试根据第(2)、(3)项中的信息，填写下表.次数1234橡皮筋对小车做的功W小车速度v(m/s)v2(m2/s2)从表中数据可得出结论：______________________.解析：(1)为了消除摩擦力，应将木板固定有打点计时器的一端垫起适当的高