高考物理一轮复习 实验增分 专题5 探究动能定理对应演练-人教版高三全册物理试题.doc

实验五探究动能定理对应演练·迁移运用1．(2018·湖北黄冈模拟)某学习小组在“探究功与速度变化的关系”的实验中采用了如图甲所示的实验装置．(1)将气垫导轨接通通气泵，通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平，检查是否调平的方法是__将滑块轻置于气垫导轨之上，看其是否滑动；或将滑块轻置于气垫导轨之上，轻推滑块看是否匀速运动(其他方法正确均可)__.(2)如图乙所示，游标卡尺测得遮光条的宽度Δd＝__0.550__cm.实验时，将橡皮条挂在滑块的挂钩上，向后拉伸一定的距离，并做好标记，以保证每次拉伸的距离恒定．现测得挂一根橡皮条时，滑块弹离橡皮条后，经过光电门的时间为Δt，则滑块最后匀速运动的速度表达式为__eq\f(Δd,Δt)__.(用字母表示)(3)逐根增加橡皮条，记录每次遮光条经过光电门的时间，并计算出对应的速度．则画出的W－v2图象应是__过坐标原点的一条倾斜直线__.解析(1)检查导轨是否水平的方法：将滑块轻放在气垫导轨上，看其是否滑动(或将滑块轻放在气垫导轨上，轻推滑块看是否匀速运动)．(2)Δd＝5mm＋0.05mm×10＝5.50mm＝0.550cm，滑块匀速运动的速度v＝eq\f(Δd,Δt).(3)由动能定理可知，W＝eq\f(1,2)mv2，故画出的W－v2图象应是过坐标原点的一条倾斜直线．2．(2018·浙江嘉兴模拟)某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为小车，B为打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶(内有砂子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦，实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．(1)该同学在一条比较理想的纸带上，将点迹清晰的某点记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间的速度平方差Δv2＝v2－veq\o\al(2,0)，弹簧测力计的读数为F，小车的质量为m，然后建立Δv2－x坐标系，通过描点法得到的图象是一条过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率的意义为__eq\f(2F,m)__.(填写表达式)(2)若测出小车质量为0.4kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为__1__N.解析(1)根据动能定理可知Fx＝eq\f(1,2)mΔv2，所以理论上Δv2＝eq\f(2F,m)x∝x，Δv2－x图象为过原点的直线，直线的斜率k＝eq\f(2F,m).(2)结合图象可知k＝eq\f(2F,m)＝5N/kg，所以F＝1N.3．(2018·四川成都模拟)为了“探究动能改变与合外力做功的关系”，某同学设计了如下实验方案：第一步：把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤跨过定滑轮相连，重锤后连一穿过打点计时器的纸带，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示．第二步：保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使纸带穿过打点计时器，然后接通电源，释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示，打出的纸带如图丙所示．请回答下列问题：(1)已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点间的时间间隔为Δt，根据纸带求滑块运动的速度，打点计时器打B点时滑块运动的速度vB＝__eq\f(x3－x1,2Δt)__.(2)已知重锤质量为m，当地的重力加速度为g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块__下滑的位移x__(写出物理量名称及符号，只写一个物理量)，合外力对滑块做功的表达式W合＝__mgx__.(3)算出滑块运动OA、OB、OC、OD、OE段合外力对滑块所做的功W以及在A、B、C、D、E各点的速度v，以v2为纵轴、W为横轴建立直角坐标系，描点作出v2－W图象，得到的图象是__过原点的直线__，可知该图象还可以求得__滑块的质量M__.解析(1)由打出的纸带可知B点的速度为vB＝eq\f(x3－x1,2Δt)；(2)由做功定义式可知还需要知道滑块下滑的位移x，由动能定理可知W合＝ΔEk，即mgx＝ΔEk；(3)v2－W图象应该为一条过原点的直线，根据ΔEk＝eq\f(1,2)Mv2可求得M的值．4．(2017·北京卷)如图甲所示，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__B__.(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__A__.(选填选项前的字母)A．把长木板右端垫高B．改变小车