2019版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

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1、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

2、速运动的速度表达式为____.(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=.(3)由动能定理可知,W=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

3、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-v,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____.(填写表达式)(2)若测出小车质量为0.4kg,结合

4、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=mΔv2,所以理论上Δv2=x∝x,Δv2-x图象为过原点的直线,直线的斜率k=.(2)结合图象可知k==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

5、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=____.(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

6、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=;(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=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

7、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.改变小车的质量在不挂重物且__B__(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车.若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响.A.计时器不打点  B.计时器打点(3)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O.在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔

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