高考物理一轮复习课时跟踪训练—力学实验：验证动能定理 .docx

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1、2022高考一轮复习课时跟踪训练力学实验：验证动能定理一、单项选择（下列各题中四个选项中只有一个选项符合题意）1如图所示，某同学设计了“探究功与动能变化的关系”的实验。当小车在1条橡皮筋的作用下沿木板滑行时，橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条3条橡皮筋重复实验时，设法使橡皮筋所做的功分别为2W、3W这名同学按照实验要求正确规范操作，用一根橡皮筋拉伸长弹出小车，小车运动中获B得的最大速度为，接下来用三根同样的橡皮筋伸长将小车弹出，小车运动中获得的最大速度约为（）ABCD2为了探究在橡皮条弹力作用下小车的运动，某同学设计了如图甲所示的实验，由静止释放小车，小车在处于伸长状态的橡皮条弹力的作用下向左

2、运动。打点计时器打下的纸带如图乙所示，计时点0为打下的第一个点，两点之间的时间间隔为T，该同学在测出计时点2、3、4到计时点0的距离x1、x2、x3后，将纸带由图示位置剪断，将每段纸带的下端对齐，依次并排粘贴在直角坐标系中，连接各段纸带上端的中点画出平滑曲线如图丙所示。对该实验结果的研究可知：处理数据时，图丙纵轴取每段纸带的平均速度参量，横轴取时间参量，计数点2、3的速度分别为v2、v3，则图中vA表示_。Av3BCD3如图所示的实验装置，可用于探究力对静止物体做功与物体获得速度的关系。实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，下面操作正确的是（ ）A放开小车，小车能

3、够自由下滑即可B放开小车，小车能够匀速下滑即可C放开拖着纸带的小车，小车能够自由下滑即可D放开拖着纸带的小车，小车能够匀速下滑即可4在探究功与速度的关系实验中，某研究性学习小组觉得教材中实验测量过程较复杂，改进如下：如图所示，将教材实验中的木板放在桌子的边缘，小车的前端放一小球，小车在橡皮筋作用下加速运动，到桌子边缘后小车在挡板作用下停止运动，小球做平抛运动，测出橡皮筋条数为1、2、3、n时的平抛距离x1、x2、x3、xn，则（）A如果忽略一切摩擦，xn（n为橡皮筋条数）B如果忽略一切摩擦，x2n（n为橡皮筋条数）C该实验中小车受的摩擦力可以通过倾斜木板的方法平衡而不产生新的误差D该实验中倾斜

4、木板不会产生误差5如图所示，小车放在木板上，小车的前端系一条细绳，绳的一端跨过定滑轮挂一个小盘，盘中放重物，用悬吊重物的方法为小车提供拉力小车后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器以小车为研究对象，用该装置进行物理实验，下列说法正确的是A若探究动能定理, 必须调整定滑轮的高度使细线与木板平行B若探究动能定理，必须使盘和盘上重物的质量远大于小车质量C若研究匀变速直线运动规律，必须垫高木板一端以平衡小车受到的摩擦力D若研究匀变速直线运动规律，必须使盘和盘上的重物质量远大于小车质量二、多项选择（下列各题中四个选项中有多个选项符合题意）6用如图所示装置做“验证动能定理”的实验，为了保证细绳的拉力等于小车

5、所受的合外力，以下操作必要的是（）A在未挂钩码时，将木板的右端垫高以平衡摩擦力B在悬挂钩码后，将木板的右端垫高以平衡摩擦力C调节木板左端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行D所加钩码的质量尽量大一些7某实验小组欲验证“动能定理”，他们的实验装置如图所示，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、砝码当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态要完成该项实验，还需要的实验器材有()A天平B刻度尺C秒表D弹簧秤8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挂上钩码，调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向

6、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重新挂上细绳和钩码，改变钩码的个数，重复A到B的步骤若要验证动能定理的表达式，还需测量的物理量有（ ）A悬挂钩码的总质量mB长木板的倾角C两传感器间的距离lD小车的质量M9关于“探究恒力做功与动能变化”的实验，下列说法中正确的是（）A应调节定滑轮的高度使细绳与木版平行B应调节定滑轮的高度使细绳保持水平C平衡摩擦力时，若纸带上打出的点越来越密，就应调大斜面倾角D平衡摩擦力时，若纸带上打出的点越来越疏，就应调大斜面倾角10“

7、探究动能定理”的实验装置如图所示，水平桌面上一小车在两条橡皮筋作用下，由静止状态被弹出，橡皮筋对小车做的功记为W0当用4条、6条、8条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出，关于该实验，下列说法正确的是（ ）A打点计时器可以用直流电源供电，电压为46VB实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等C每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出D利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出Wvm、Wvm2、Wvm3、W2vm、W3vm的图象，直到找出合力做功与物

8、体速度变化的关系三、实验探究题11某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理。（1）将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图中读出两光电门中心之间的距离s=_cm。（2）测量挡光条的宽度d，记录挡光条通过光电门1和2所用的时间t1和t2，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F，为了完成实验，还需要直接测量的一个物理量是_。（3） 写出验证动能定理的等式为_（用以上测得的物理量符号表示）。12某同学用如图所示的实验装置探究恒力做功与动能变化的关系。他将细绳一端固定在小车上，另一端绕过定滑轮与力传感嚣、重物相连。实验中，小车在细绳拉力的作用下从静止开始加速运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况，力

9、传感器记录细绳对小车的拉力大小。（1）下列描施中必要的是_（填选项的的字母）。A使细绳与长木版平行B实验前调节长木饭的倾角以平衡摩擦力C使小车质量远大于重物和力传感器的总质量（2）某次实验中，小车的质量为M，力传感器的示数为F，打出的纸带如图所示。将打下的第一个点标为O，已知相邻两计数点间的时间间隔为T。测得各计数点之间的距离如图，则从打O点到打“3”点的过程中，拉力对小车做的功W=_，小车动能的增加量Ek=_（用题目和图中所给的符号表示）13如图甲所示是某研究性学习小组设计的“探究动能定理”的实验装置。他们将光电门固定在直轨道上的点，将拉力传感器固定在质量为的小车上，用不可伸长的细线通过一个

10、定滑轮将小车与钩码相连，钩码的质量为，用拉力传感器记录小车所受拉力的大小，通过光电门记录遮光条通过光电门的时间，结合遮光条的宽度计算出小车通过光电门时的速度。（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度如图乙所示，则_cm。（2）不同的钩码通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置（与点之间的距离为的点）由静止释放。用该实验方案_（填“需要”或“不需要”）满足远大于；_（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；只要已知量和测得量满足关系式_，即可得出做功与速度变化的关系。14在“验证动能定理”实验中，某实验小组利用如图甲所示的装置进行实验，实验步骤如下：（1）挂砂桶前，为了消除_的影响，应调节长木板右侧的高度，

11、直至向左轻推小车观察到纸带上所打的点_，小车做匀速运动。（2）砂桶内盛上适量的细砂，测出砂桶和细砂的质量以及小车质量。将盛上适量细砂的砂桶用轻细绳通过滑轮连接在小车上，小车连接纸带。将砂桶由静止释放，砂桶带动小车运动，打出的纸带如图乙（中间部分未画出），为打下的第一个点。已知打点计时器的打点时间间隔为，当地重力加速度大小为。当时，小车所受的合外力大小为_。（3）为验证从点到点的运动过程中小车所受合外力做功与小车动能变化的关系，测出、两点间的距离为，、两点间距离为，则点速度大小为_，需要验证的关系式为_（用已知和所测物理量的符号表示）。15某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小

12、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，以此定量探究合外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、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下列选项中的_（填正确答案标号）；A天平 B秒表 C刻度尺 D弹簧测力计（2）实验开始时，该同学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，他这样做的目的是下列选项中的_（填正确答案标号）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迹清晰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）实验中，所有操

13、作均正确，得到如图所示的一条纸带。测得计时点A、B、D、E、F到起始点O的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5.已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。测得钩码的总质量为m，小车的总质量为M，且Mm，从打O点到打E点的过程中，合外力对小车做的功W=_，小车动能变化量Ek=_。16某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，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、天平、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_。（2）

14、实验开始时，他先平衡摩擦力，然后调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，他这样做的目的是_。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迹清晰C可以保证小车做匀加速直线运动D使细绳拉力等于小车受到的合力（3）已知小车的质量为，所挂的钩码质量为，重力加速度用表示，、两点间的距离为，经计算打下、点时小车的速度分别为、，若选取纸带段研究，由于未控制好钩码个数使较大，将造成_（填“”“”或“”）。17如图甲所示是“探究做功与物体速度变化的关系”的实验装置，主要实验步骤如下：用天平测出滑块（含滑轮）的质量M240g，并安装好实验装置；适当垫高长木板不带滑轮的一端，滑块不挂轻

15、绳，挂上纸带，轻推滑块使滑块沿长木板匀速运动；轻绳通过长木板末端的滑轮和滑块上的滑轮，一端挂在拉力传感器上，另一端挂质量为m100g的钩码，两轻绳与木板平行；接通打点计时器的电源，释放滑块，打出一条点迹清晰的纸带，如图乙所示，相邻计数点间时间间隔为0.1s，并记录拉力传感器示数F0.39N。回答下列问题：（1）滑块从B运动到D的过程中，合力对滑块所做的功W_J，滑块动能的增量Ek_J；（计算结果均保留2位有效数字）（2）多次实验发现合力对滑块所做的功W总略大于滑块动能的增量Ek，可能的原因是_。A没有满足滑块质量远大于钩码质量B平衡摩擦力过度C滑轮摩擦影响（3）利用该实验装置还可以完成的物理实

16、验有：_（写出一种即可）。18某同学用如图所示的实验装置验证动能定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为的遮光片）两个光电门、砝码盘和砝码等。实验步骤如下：（1）开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间_时，可认为气垫导轨水平。（2）用天平测得砝码与砝码盘的总质量为、滑块（含遮光片）的质量为。（3）用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块。（4）滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的遮光时间、用刻度尺测得从A到B的距离为。（5）在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，如果将砝码和

17、砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力做功的大小_，滑块动能改变量的大小_（用题中给出的物理量及重力加速度表示）。（6）某次测量得到的一组数据为：，取。计算可得_J，_J（结果均保留3位有效数字）。（7）定义相对误差，本次实验相对误差_%（保留1位有效数字）。19如图甲所示，是某实验小组验证“动能定理”的一套实验装置示意图。（1）实验中，他们用砂和砂桶的总重力等效代替滑块受到的拉力，通过纸带记录滑块运动情况。为了完成实验任务，除图甲中使用的器材外，还需要补充的实验器材是_（只填写对应序号）；A学生电源 B天平 C秒表 D刻度尺（2）图乙是实验中用频率为50Hz的电磁打点计时器打出的一条纸带，0、

18、1、2、3、4为计数点，每两个相邻计数点间还有四个点未标出，则两个相邻计数点的时间间隔T=_s。若该组同学量出相邻记数点间的距离分别为、，则打计数点2时滑块的瞬时速度的大小为_（用已知物理量的字母表示）；（3）在实验中，该小组学生称出了滑块的质量M，砂和砂桶的总质量m，且保证，量出滑块运动的一段位移，并计算出了相应的始末速度、的大小，结果发现mgs总是大于，且只挂砂桶时滑块不动。请你分析该实验产生误差的主要原因为_，并提出合理的解决方案：_。20某同学用如图1所示的实验装置验证动能定理。实验步骤如下：用天平测出小车的质量为，小沙桶的质量为；将小车放到带滑轮的木板上，调整木板倾角并轻推小车，使小车恰好做匀速直线运动；按图1连接好实验装置，并使弹簧测力计竖直，小车紧靠打点计时器；接通电源，释放小车，打出纸带并记录好弹簧测力计的示数；重复以上实验多次，最后选取一条清晰的纸带如图2所示。根据上述实验结果，回答下列问题：（1）图2中的A、为连续的六个计数点，相邻的两个计数点间还有4个点未标出，电源频率为，则打点计时器打下点时小车的速度_，打点计时器打下点时小车的速度为_。（保留2位有效数字）（2）实验记录弹簧测力计的示数为，取纸带段进行研究，则细线拉力对小车做的功为_J，小车动能的增量为_J，则说明本次验证实验是_（填“成功”或“失败”）的。（前两空保留2位有效数字）