专题7.10 探究动能定理实验（提高篇）（原卷版）.doc

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(4)如图所示的是小车做匀变速运动时打点计时器打出纸带的其中一段(有个别点较模糊或没有打出),该同学已经在纸带上取了两个计数点A、B并将一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度线与计数点A对齐,,打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______m/s,该物体的加速度a=m/s2。0**********cmBA4.(8分)小明所在的实验小组,为探究“拉力做功与物体动能变化的关系”,他们在实验室组装了一套如图甲所示的装置。已知小车的质量为M=200g,该小组的同学想用钩码的重力作为小车受到的合外力,为了实现这个想法,必须要先平衡摩擦力,并选择适当的钩码。4原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!(1)平衡摩擦时,下列操作正确的是_______________。(A)挂上钩码,放开没有纸带的小车,能够自由下滑即可(B)挂上钩码,轻推没有纸带的小车,小车能够匀速下滑即可(C)不挂钩码,放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可(D)不挂钩码,轻推拖着纸带的小车,小车能够匀速下滑即可(2)他们在实验室找到的钩码质量有10g、20g、50g和100g的,应选择质量为______的钩码最为合适。(3)该实验小组打下一条纸带,将纸带上打的第一个点标为“0”,且认为打“0”时小车的速度为零,其后依次标出计数点1、2、3、4、5、6(相邻2个计数点间还有4个点未画),量出计数点3、4、5到计数点0的距离分别为x1、x2和x3,如图乙所示。已知打点计时器的打点周期为T,小车的质量为M,钩码质量为m,重力加速度为g,则在打计数点0到4的过程中,小车的动能增量为______________。(4)通过多次试验并计算,小明发现,小车动能的增量总略小于mgx。你认为造成这样的原因可能是______________________________________________________。,是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下:,用轻绳通过滑轮连接在小车上,小车连接纸带。合理调整木板倾角,让小车沿木板匀速下滑;,测出易拉罐和细砂的质量m及小车质量M;,换一条纸带,让小车由静止释放,打出的纸带如图乙所示(中间部分未画出),O为打下的第一点。已知打点计时器的打点频率为f,重力加速度为g。(1)步骤c中小车所受的合力为________。5原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!(2)为验证从O→C过程中小车合力做功与小车动能变化的关系,测出BD间的距离为x0,OC间距离为x1,则C点的速度为________。需要验证的关系式为_______________________________(用所测物理量的符号表示)。6.(2017云南昆明适应性检测)某实验小组用如图所示的装置探究动能定理,并测量当地的重力加速度。将小钢球从固定轨道倾斜部分某处由静止释放,经轨道末端水平飞出。落到铺着白纸和复写纸的水平地面上,在白纸上留下点迹。为了使问题简化,小钢球在轨道倾斜部分下滑的距离分别为L、2L、3L、4L……,这样在轨道倾斜部分合外力对小钢球做的功就可以分别记为、2、3、4……(1)为了探究动能定理,除了测量小钢球离开轨道后的下落高度h和水平位移s外,、2L、3L、4L……(2)请用上述必要的物理量写出探究动能定理的关系式,W=________________;(3)为了减小实验误差必须进行多次测量,在L、2L、3L、4L……处的每个释放点都要让小钢球重复释放多次,在白纸上留下多个点迹。那么,确定在同一位置释放的小钢球在白纸上的平均落点位置的方法是_________________________________________。(4)该实验小组利用实验数据得到了如图所示的图像,则图像的横坐标表示______(填“s”或“”),若该图线的斜率为k,则当地的重力加速度g=____(用图中相关的物理量表示)。6原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!7.(2018·河南洛阳联考)某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。(1)小物块在橡皮筋的作用下弹出,沿光滑水平桌面滑行,之后平抛落至水平地面上,落点记为M1;(2)在钉子上分别套上2条、3条、4条…同样的橡皮筋,使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致,重复步骤(1),小物块落点分别记为M2、M3、M4…。(3)测量相关数据,进行数据处理。①为求出小物块从桌面抛出时的动能,需要测量下列物理量中的________(填正确答案标号,g已知)。②将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W1、W2、W3、…,小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3、…,若功与速度的平方成正比,则应以W为纵坐标、________为横坐标作图,才能得到一条直线。③如果小物块与桌面之间的摩擦不能忽略,则由此引起的误差属于________(填“偶然误差”或“系统误差”)。8.(2016·湖南四市联考)(7分)如图是某小组验证动能定理的实验装置,在滑块上安装一遮光条与拉力传感器,把滑块放在水平气垫导轨上,通过定滑轮的细绳与钩码相连,光电门安装在B处。测得滑块(含遮光条和拉力传感器)质量为M、钩码的总质量为m、遮光条的宽度为d,当地的重力加速度为g。当气垫导轨充气后,将滑块在图示A位置由静止释放后,拉力传感器记录的读数为F,光电门记录的时间为Δt。(1)实验中是否要求钩码总质量m远小于滑块质量M?________(填“是”或“否”);(2)测得AB之间的距离为L,则对滑块验证动能定理的表达式为________(用以上对应物理量的符号表示);(3)为减少实验误差,可采取的方法是( )7原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!. 在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲所示):(1)下列说法哪一项是正确的________。(填选项前字母),,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)。10.(多选)用如图所示的装置做“探究动能定理”的实验时,下列说法正确的是( ),实验中可以将长木板的左端适当垫高,,.(2016·武汉模拟)某同学利用如图所示的装置“探究功与速度变化的关系”:在木块的左端固定一挡板,挡板上栓一轻质弹簧,弹簧的右端固定一小物块,物块的上方有一很窄的遮光片,当弹簧的长度为原长时,物块恰处于O点,O点的正上方有一光电门,光电门上连接计时器(图中未画出)。已知弹性势能的表达式为Ep=k(Δx)2。8原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!(1)实验开始时,________平衡摩擦力;________测量遮光片的宽度。(均填“需要”或“不需要”)(2)所有实验条件具备后,将小物块向左压缩Δx后从静止释放,小物块在弹簧的作用下被弹出,记下遮光片通过光电门的时间t1。(3)将小物块向左压缩2Δx、3Δx、4Δx、…后从静止释放,小物块在弹簧的作用下被弹出,分别记下遮光片通过光电门的时间t2、t3、t4、…。(4)将几次实验中弹簧对小物块做的功分别记为W1、W2、W3、…,则W1∶W2∶W3=________,若以W为纵坐标、为横坐标作图,则得到的图象是________(填“一条直线”或“一条曲线”)。,某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合力做功和动能变化的关系”的实验:图甲(1)为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做________运动。(2)连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到如图乙所示的纸带。纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,、B、C、D、E、F、G。,。乙请计算小车所受合力做的功W和小车动能的变化ΔEk,补填表中空格(结果保留至小数点后第四位)。O-BO-CO-DO-EO-FW/①9原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!ΔEk/②分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内W=ΔEk,与理论推导结果一致。(3)×10-3kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为________kg(,结果保留至小数点后第三位)。。(1)如图甲所示,在保持M>7m条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于砂和砂桶的总重力,在控制小车质量不变的情况下进行实验。在实验中,该同学先接通打点计时器的电源,再放开纸带,已知交流电的频率为50Hz。图乙是在m=100g、M=1kg情况下打出的一条纸带,O为起点,A、B、C为过程中3个相邻的计数点,相邻的计数点之间有4个没有标出,有关数据如图乙所示,则打B点时小车的动能Ek=________J,从开始运动到打B点时,绳的拉力对小车做的功W=________J。(保留2位有效数字,)(2)在第(1)问中,绳的拉力对小车做的功W大于小车获得的动能Ek,请你举出导致这一结果的主要原因:___________________________________________________。(写出一种即可)14.(2016·濮阳模拟)质量为1kg的重物自由下落,通过打点计时器在纸带上记录下运动的过程,打点计时器所接电源为6V、50Hz的交流电源。如图甲所示,纸带上O点为重物自由下落时打点的起点,选取的计数点A、B、C、D、E、F、G依次间隔一个点(图中未画出),、、、、、、,单位为mm,,则(1)求出B、C、D、E、F各点速度并填入下表。计数点BCDEF速度(m·s-1)(2)求出重物下落从起点到图中各点过程中重力所做的功。计数点BCDEF10原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!功(J)(3)适当选择坐标轴,在图乙中作出重力做的功与速度的相关量之间的关系图。图中纵坐标表示________,横坐标表示________,由图可得重力所做的功与____________成____________关系。15.(2016·马鞍山模拟)某同学用如图甲所示装置做“探究合力的功与动能改变量的关系”的实验,他通过成倍增加位移的方法来进行验证。方法如下:将光电门固定在水平轨道上的B点,用重物通过细线拉小车,保持小车(带遮光条)和重物的质量不变,通过改变小车释放点到光电门的距离进行多次实验,每次实验时要求小车都由静止释放。(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度d,示数如图乙所示,则d=________cm。(2)如果每次实验时遮光条通过光电门的时间为t,小车到光电门的距离为s,通过描点作出线性图象来反映合力的功与动能改变量的关系,则所作图象关系是________时才能符合实验要求。t t2 t-1 t-2(3)下列实验操作中必要的是________。,