浙江2018屆高三物理一輪復(fù)習(xí)第5章機(jī)械能實(shí)驗(yàn)7探究做功與物體速度變化的關(guān)系課后限時訓(xùn)練.docx

實(shí)驗(yàn)7 探究做功與物體速度變化的關(guān)系(建議用時：40分鐘)1如圖6所示，某組同學(xué)在做“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時，他們將軌道的一端墊得很高，并讓小車從圖示位置由靜止釋放請指出其中的兩處錯誤(或不妥)：(1)_；(2)_圖6【解析】釋放小車時離打點(diǎn)計(jì)時器太遠(yuǎn)，會使紙帶上打出點(diǎn)太少電磁打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)接46 V交流電【答案】(1)釋放小車時離打點(diǎn)計(jì)時器太遠(yuǎn)(2)用了學(xué)生電源的穩(wěn)壓擋2(2016東陽學(xué)考模擬)用如圖7所示的裝置做“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時，下列說法正確的是_圖7A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)時器的紙帶自由下滑時能保持勻速運(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可以通過改變小車的質(zhì)量來改變拉力做功的數(shù)值E實(shí)驗(yàn)中要先釋放小車再接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源F通過打點(diǎn)計(jì)時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度G通過打點(diǎn)計(jì)時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度ABCF當(dāng)小車?yán)┻^打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶做勻速運(yùn)動時，重力沿長木板方向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，B、C正確，D錯誤；使用打點(diǎn)計(jì)時器時都必須先接通電源再釋放小車，E錯誤；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)時器打下的紙帶測定的是小車的最大速度，F(xiàn)正確，G錯誤3某學(xué)習(xí)小組做“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如圖8所示，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出的，沿木板滑行，橡皮筋對小車做的功記為W.當(dāng)用2條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次實(shí)驗(yàn)時(每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長的長度都保持一致)，每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時器所打在紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算圖8(1)除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺和_(選填“交流”或“直流”)電源(2)實(shí)驗(yàn)中，小車會受到摩擦力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡摩擦力，則下面操作正確的是()A放開小車，能夠自由下滑即可B放開小車，能夠勻速下滑即可C放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可D放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可(3)在正確操作的情況下，打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的_部分進(jìn)行測量(根據(jù)如圖9所示的紙帶回答)圖9【解析】(1)打點(diǎn)計(jì)時器使用的是交流電源(2)平衡摩擦力時，應(yīng)將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器，放開拖著紙帶的小車，小車能夠勻速下滑即可，D正確(3)從紙帶上看，紙帶的GJ段打點(diǎn)比較均勻，所以應(yīng)選用紙帶的GJ段進(jìn)行測量【答案】(1)交流(2)D(3)GJ4(2017樂清模擬)某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器來探究做功與物體速度變化的關(guān)系如圖10所示，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小在水平桌面上相距50.0 cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個速度傳感器，記錄小車通過A、B時的速度大小小車中可以放置砝碼圖10(1)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：測量_和拉力傳感器的總質(zhì)量M1；把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需裝置將小車停在C點(diǎn)，接通電源，_，小車在細(xì)線拉動下運(yùn)動，記錄細(xì)線拉力及小車通過A、B時的速度在小車中增加砝碼，或_，重復(fù)的操作(2)如表所示是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量之和，|vv|是兩個速度傳感器所記錄速度的平方差，可以據(jù)此計(jì)算出動能變化量Ek，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所做的功表格中的Ek3_J，W3_ J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)數(shù)據(jù)記錄表次數(shù)M/kg|vv|/(m/s)2Ek/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.6500.4130.8400.42030.5002.400Ek31.220W341.0002.4001.2002.4201.21051.0002.8401.4202.8601.430(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖11中做出EkW圖線圖11【解析】(2)Ek3M|vv|0.5002.40 J0.600 JW3F3LAB1.2200.500 J0.610 J.(3)如圖所示【答案】(1)小車然后釋放小車減少砝碼(2)0.6000.610(3)見解析圖5某同學(xué)為探究“合力做功與物體動能改變的關(guān)系”設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟：(1)按圖12連接實(shí)驗(yàn)裝置，其中小車質(zhì)量M0.20 kg，鉤碼總質(zhì)量m0.05 kg.圖12(2)釋放小車，然后接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源(電源頻率為f50 Hz)，打出一條紙帶(3)他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條，如圖13所示把打下的第一點(diǎn)記作0，然后依次取若干個計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出，用厘米刻度尺測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)距離分別為d10.041 m，d20.055 m，d30.167 m，d40.256 m，d50.360 m，d60.480 m，他把鉤碼重力(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10 m/s2)作為小車所受合力，算出打下0點(diǎn)到打下第5點(diǎn)合力作功W_J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)，用正確的公式Ek_(用相關(guān)數(shù)據(jù)前字母列式)把打下第5點(diǎn)時小車的動能作為小車動能的改變量，算得Ek0.125 J.圖13(4)此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果，他沒能得到“合力對物體做的功等于物體動能的增量”，且誤差很大通過反思，他認(rèn)為產(chǎn)生誤差的原因如下，其中正確的是_A鉤碼質(zhì)量太大，使得合力對物體做功的測量值比真實(shí)值偏大太多B沒有平衡摩擦力，使得合力對物體做功的測量值比真實(shí)值偏大太多C釋放小車和接通電源的次序有誤，使得動能增量的測量值比真實(shí)值偏小D沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺測距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因【解析】(3)若用鉤碼的重力作為小車受的合力，則F合mg0.5 N，從0點(diǎn)到打第5點(diǎn)時水平位移xd50.360 m，所以WF合x0.50.360 J0.180 J.打第5點(diǎn)時小車動能EkMv，v5，式中t為5個時間間隔，即t，故Ek(d6d4)2.(4)從該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作情況來看，造成很大誤差的主要原因是把鉤碼的重力當(dāng)成了小車的合力，實(shí)驗(yàn)前沒有平衡摩擦力，故選項(xiàng)A、B正確釋放小車和接通電源的次序有誤時，對拉力做的功測量有影響，而對動能增量的測量無影響；D選項(xiàng)中提到的問題不會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成重大影響，故不選C、D.【答案】(3)0.180(d6d4)2(4)AB6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14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圖14(1)實(shí)驗(yàn)中涉及下列操作步驟：把紙帶向左拉直松手釋放物塊接通打點(diǎn)計(jì)時器電源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15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)時器所用交流電的頻率為50 Hz.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. 【導(dǎo)學(xué)號：81370221】圖15【解析】(1)實(shí)驗(yàn)時首先向左推物塊使彈簧壓縮，測量出彈簧壓縮量，然后把紙帶向左拉直，先接通打點(diǎn)計(jì)時器電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后，再松手釋