（全国通用）2018年高考物理考点一遍过专题26实验：探究功与速度变化的关系（含解析）

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1、专题26实验：探究功与速度变化的关系w考点解建一、实验目的探究功与速度变化的关系或验证动能定理（功与速度的平方成正比关系）。二、实验器材1.变力做功：橡皮筋、小车、木板、打点计时器和纸带、铁钉等。2.恒力做功：钩码、小车、带滑轮的木板、打点计时器和纸带（或光电门）、细绳等。三、主要误差1.橡皮筋不能严格相同，使橡皮筋拉力做的功与橡皮筋的条数不成正比。2.钩码的重力作为小车受到的合外力时，钩码质量没有远小于小车质量造成的系统误差。3.平衡摩擦力不足或过度。四、注意事项1.平衡摩擦力时，小车应拉着纸带，使小车重力沿斜面向下的分力与木

2、板对小车的摩擦力、打点计时器对纸带的阻力平衡。平衡时，打点计时器打出的纸带上点迹间距相等，即小车做匀速直线运动。2.变力做功吋，测小车速度应选纸带上的点均匀的部分，也就是选小车做匀速运动的部分。3•恒力做功时，用光电门测速度，应考虑挡光部分的大小造成的误差。4.小车质量应大一些，使力不变时，加速度较小，纸带上打下的点多一些。修m考向考向一变力做功在“探究做功与物体速度变化的关系”实验中，某同学安装了如图所示的实验器材:接电源电磁打点计时器橡皮筋（1）要完成实验冃的，除了图示器材，在下列实验器材中还需要的有A.亳米刻度尺B.4〜6

3、V直流电源C.4~6V交流电源D.沙桶或钩码（2）下列纸带（左边为先打下的点）屮符合实验要求的是,平衡摩擦力过度的是AD【参考答案】（1）AC（2）BD【详细解析】（1）要测量纸帯上点间的距离，需要毫米刻度尺，电磁打点计吋器，需要4〜6V交流电源，故选AC。（2）符合要求的纸带上后面的点迹均匀，选B；平衡摩擦力过度，则橡皮筋回复原状后小车仍有加速度，相邻点间的距离越來越大，选D。【名师点睛】用变力做功探究动能定理，变力的功可以倍数表示。常使用纸带记录数据,根据受力分析结合对纸帯的运动分析，可得到实验中是否出现了较大误差或错误。变

4、式拓展1.如图所示，某同学在做“探究功与速度变化的关系”的实验。当小车在1条椽皮筋的作用下沿木板滑行吋，橡皮筋对小车做的功记为处当用2条、3条……橡皮筋重复实验时，设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为21¥、3张••…□(1)实验室提供的器材有：长木板、小车、橡皮筋、电火花计时器、纸带、220V交流电源(50Hz)，则还缺少的实验器材是o(2)图屮小车上有一固定小立柱，下图给岀了4种橡皮筋与小立柱的套接方式，为减小实验误差,(1)在操作正确的情况下，某次所打的纸带如图所示。打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量橡皮筋做功后小车获

5、得的速度，应选用纸带的部分进行测量，小车获得的速度是m/so(计算结果保留两位有效数字)130iABCDEFGH?6.43・().£0.951.07°1.21°128°1.30130【答案】(1)刻度尺(2)A(3)GJ0.65【解析】(1)实轻畫要测量两计数点弼的距离，因此还盂要的器材是刻度尺。(2)实脸中需要测量的是小车反离橡皮筋之后的連度，所以椽皮蔚不能统在小立理上，故选A。(3)由图示辣希可血，G7部分计敎点间的距离相等，小车做匀逹直线运幼，应选用的纵带是GZ部分,1.30外车获得的逮度v=xlQ-2ih/s=0.65m

6、j'So0.02考向二悝力做功某同学采用如图所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。其步骤如下:①按图把实验器材安装好，不挂趾重，反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动;②把细线系在小车上并绕过定滑伦悬挂质量为100g的配重，接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点，从纸带上某点A开始，每隔4个点取一个计数点，依次标为从C、1>••…；③测量出〃、C、0••…各点与力点的距离,分别记为孟、应、X3……；④用配重受到的重力分别乘以/、壮、……,得到配重重力所做的功林、施、他……(当地重力加速度歹9.8m

7、/s2)；⑤求出打B、C、1>各点时小车的速度大小，分别记为旳、血、乃，再求出其平方才、⑥以速度的平方/为纵坐标，配重重力所做的功倂为横坐标，作出W图象。(以下计算均保留两位小数)(1)在步骤4中，该同学测得山二40.00cm,则配重重力所做的功禰二Jo(2)该同学得到的v2-VV图象如图所示。通过图象可知，打A点吋小车的速度Vo=m/so(1)小车的质量莎kgo【参考答案】(1)0.39(2)0.50(3)0.30【详细解析】(1)配重重力做的功为贻叱=100X107X9.8X40.00X10-2J~0・39J。(2)由图可知

8、，纵截距表示打A点时小车速度的平方，因此有v^=0.25m2/s2,可得也=0.50m/so（3）根据动能定理有闪=（M+"”—（M+加皿,可得v2=_^_w+vif结合图22M+m彖的斜率，可得小车的质量张0.30kgo【名师点睛】用恒力做功探究动能定理时，由