动能定理实验集锦

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1、3某实验小组设计出如下的实验方案,实验装置如图甲所示.测得出小车质量为M,砝码与砝码盘总质量为m,所使用的打点计时器交流电频率f50 Hz.实验步骤是：甲A按图中所示安装好实验装置.B调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动.C取下细绳和砝码盘.D将小车置于打点计时器旁,先接通电源,再放开小车,打出一条纸带.x1x2x3x4乙回答下列问题：1如图乙所示是实验中打出的一条纸带的一部分,测出四段x1、x2、x3、x4位移大小,则可求出小车的加速度大小为m/s2保留两位有效数字；小车质量M与砝码与砝码盘总质量m之比.g=10m/s22按上述方案做实验,以与这段纸带是否能验证动能定

2、理？_；若能,请写出需要验证的关系式为.用所测物理量的符号表示答案10.88；11.42 是 ；解析试题分析：1根据作差法得：由牛顿定律可知：mg=Ma,可得2按上述方案做实验,以与这段纸带能验证动能定理；可求得x1和x2中间时刻的速度： ；x3和x4中间时刻的速度：,要验证的关系是：,即考点：验证牛顿定律与动能定理.4某探究学习小组的同学欲以如图装置中的滑块为对象验证动能定理,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,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、细沙、垫块等需要的东西.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.若你是小

3、组中的一位成员,要完成该项实验,则：1实验时为了保证滑块质量为受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,实验时首先要做的步骤是,另外沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是.2在1的基础上,某同学用天平称量滑块的质量.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小与 .则对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为用题中的字母表示.3由于实验原理上的原因,上述数学表达式只能是近似成立,那么,此试验中真正成立的等式为仍用上述题中的字母表示.答案1平衡摩擦力；mM23解析试题分析：

4、1实验中平衡摩擦力后,绳子的拉力就是合外力；而此时对小车而言,而对沙桶而言：,整理得：,只有当时,绳子拉力才接近等于mg.2以滑块做为研究对象,则当绳子拉力接近等于mg时,则根据动能定理.3真正成立的是,而题目中的,代入可得：考点：动能定理,验证牛顿第二定律5实验题 用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律1完成平衡摩擦力的相关内容：i取下砂桶,把木板不带滑轮的一端垫高,接通打点计时器电源,选填静止释放或轻轻推动小车,让小车拖着纸带运动ii如果打出的纸带如图所示,则应选填增大或减小木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹,平衡摩擦力才完成2如图所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、

5、E是计数点每打5个点取一个计数点,其中L1=307cm, L2=1238cm, L3=2787cm, L4=4962cm.则打C点时小车的速度为m/s,小车的加速度是m/s2.计算结果均保留三位有效数字3用该实验装置来探究恒力做功与动能变化之间的关系,假设实验得到的纸带仍如2中图所示,且已知：砂桶质量为m,小车质量为M,B计数点速度为VB,D计数点速度为VD,BD之间的距离为L,重力加速度为g,请根据已知的这些条件,用字母写出本实验最终要验证的表达式为 _.4用图示装置做探究做功与物体速度变化关系的实验时,下列说法正确的是：A通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B通过改变橡皮筋的长度改变拉力

6、做功的数值C通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度E该实验操作前必须要平衡小车受到的摩擦力答案1i轻轻推动ii减小、间隔均匀2,34ACE解析试题分析：1i平衡摩擦力时,取下砂桶,把木板不带滑轮的一端垫高,接通打点计时器电源,轻轻推动小车,若小车拖着纸带做匀速直线运动,则摩擦力得到平衡ii从纸带上看出,相等时间内位移越来越大,知小车做加速运动,需减小木板的倾角,直至小车做匀速直线运动,当纸带上打出的点迹间隔均匀,说明小车做匀速直线运动2每打5个点取一个计数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,小车通过C点的

7、速度根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小,得：,为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值得：,解得：需要验证4我们用橡皮筋拉动小车的方法,来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系,实验时,每次保持橡皮筋的形变量一定,当有n根相同橡皮筋并系在小车上时,n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍,所以每次实验中,橡皮筋拉伸的长度必需要保持一致,故A正确,B错误；实验中我们要知道小车获得的最大速度,即橡皮筋把功做完,所以应该对应纸带上点迹均匀匀速运动的部分计算速度故C正确,D错误；为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果,必须平衡摩擦力,长木板要

8、适当的倾斜,故E正确；考点：验证牛顿第二定律,探究做功与物体速度变化关系的实验6某同学为探究合力做功与物体动能改变的关系,设计了如下实验,他的操作步骤是：按右图所示,安装好实验装置,其中小车质量M=0.20kg,钩码总质量m=0.05kg.释放小车,然后接通打点计时器的电源,打出一条纸带他在多次重复实验得到的纸带中选出满意的一条,如图所示,把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点,用刻度尺测得各计数点到O点距离分别为d1=0.004m,d2=0.055m,d3=0.167m,d4=0.256 m,d5=0.360 m,d6=0.480m,他把钩码重力作为小车所受合力

9、,取当地重力加速度g=9.8 ms2,算出从打O点到打4”点这一过程中合力做功W=J,把打4”点时小车动能作为小车动能的改变量,算得Ek=J此次实验探究的结果,他没能得到合力对物体做的功等于物体动能的增量,且偏差很大,通过反思,他认为产生原因如下,其中有可能的是.A钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多；B没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多；C释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小；D计算4”点的瞬时速度时,两计数点间时间间隔误取0.08s答案 10.125 Ek=0.09312AB 解析试题分析：1从打O点到打5”点这一过程中

10、合力做功：W=Fs=mgh=mgd5=0.059.80.3600.176J；由题意知,计数点间的时间间隔t=0.02s5=0.1s,做匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,打第5个点的速度：,打5”点时小车的动能作为小车动能的改变量,；2A、钩码质量太大,使得合外力对物体做功的测量值比真实值偏大太多,故A正确；B没有平衡摩擦力,使得合外力对物体做功的测量值比真实值偏大太多,故B正确；C释放小车和接通电源的次序有误,对实验结果没有影响,故C错误；D计算4”点的瞬时速度时,两计数点间时间间隔误取了0.08s,使所测速度偏大,会对实验造成影响,但不会使实验结果偏差很大,故D错误；

11、考点：探究合力做功与物体动能改变的关系.7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.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.A小物块的质量m B橡皮筋的原长xC橡皮筋的伸长量x D桌面到地面的高度hE小物块抛出点到落地点的水平距离L 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

12、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.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.答案 ADE；L2；系统误差解析试题分析:、小球离开桌面做平抛运动,通过测量桌面的高度可以求出平抛运动时间,小物块抛出点到落地点的水平距离L后,就可以求出平抛运动的初速度,根据动能表达式,还要质量,故选ADE.、功与速度的平方成正比,速度,所以则应以W为纵坐标、L2为横坐标作图,才能得到一条直线.、由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略,不能通过多次测量来避免,所以是系统误差.考点： 探究功与速度变化的关

13、系8在探究动能定理的实验中,某同学是用下面的方法和器材进行实验的：放在长木板上的小车,由静止开始在几条完全相同的橡皮筋的作用下沿木板运动,小车拉动固定在它上面的纸带,纸带穿过打点计时器关于这一实验,下列说法中正确的是A长木板要适当倾斜,以平衡小车运动中受到的阻力B重复实验时,虽然用到橡皮筋的条数不同,但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同C利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点最密集的部分进行计算D利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点比较稀疏的部分进行计算答案ABD解析试题分析：实验中橡橡皮筋对小车所做功认为是合外力做功,因此需要平衡摩擦力,故长木板要适当倾斜,以平衡小车运动中受

14、到的阻力,故A正确；实验中改变拉力做功时,为了能定量,所以用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度,这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系,故B正确；需要测量出加速的末速度,即最大速度,也就是匀速运动的速度,所以应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算,故C错误,D正确故选：ABD考点：探究动能定理的实验.9如图所示的装置,可用于探究恒力做功与速度变化的关系.水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘实验首先保持轨道水平,通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力,再进行后面的操作,并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡

15、光板的总质量M,平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0,挡光板的宽度d,光电门1和2的中心距离s.1实验需用20分度的游标卡尺测量挡光板的宽度d,如图所示,d_ mm 2某次实验过程：力传感器的读数为F,小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2小车通过光电门2后,砝码盘才落地,砝码盘和砝码的质量为,已知重力加速度为g,则对该小车,实验要验证的表达式是_A. B.C. D.答案15.50mm2C.解析试题分析：1游标卡尺的主尺读数为5mm,游标读数等于0.0510mm=0.50mm,所以最终读数为：5mm+0.50mm=5.50mm2由于光电门的宽度d很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替

16、瞬时速度滑块通过光电门1速度为：滑块通过光电门2速度为：根据功能关系需要验证的关系式为：即：故选C.考点：探究恒力做功与速度变化的关系10在追寻科学家研究足迹的过程中,某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系,采用了如图所示的探究物体加速度与物体质量、受力之间关系的实验装置1实验时,该同学想用钩码的重力表示滑块受到的合力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为在实验中应该采取的两项措施是_和_2如下图所示是实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是连续的六个计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,相邻计数点间的距离已在图中标出,测出滑块的质量为M,钩码的总质量为m.从打B点到打E点的过程

17、中,为达到实验目的,该同学应该寻找_和_之间的数值关系用题中和图中的物理量符号表示答案1保证钩码的总质量远小于滑块的质量 平衡摩擦力2解析试题分析：1由于小车运动过程中会遇到阻力,同时由于小车加速下降,处于失重状态,拉力小于重力,故要使拉力接进勾码的重量,要平衡摩擦力,以与要使勾码的质量远小于小车的质量；B点速度为：,E点速度为：,故动能增量为：,拉力做的功为：考点：探究物体加速度与物体质量、受力之间关系的实验11某学习小组的同学想要验证动能定理,他们在实验室组装了一套如图装置,另外还有交流电源、导线、复写纸、细沙以与天平都没画出来当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑

18、块处于静止状态如果要完成该项实验,则：1还需要的实验器材是A.秒表 B.刻度尺 C.弹簧秤 D.重锤2进行实验操作时,首先要做的重要步骤 是 3在2的基础上,某同学用天平称出滑块的质量M往沙桶中装入适量的细沙,并称出此时沙和沙桶的总质量m为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是_.4实验时释放滑块让沙桶带着滑块加速运动,用打点计时器相邻两个点的时间间隔为T记录其运动情况如纸带所示,纸带上开始的一些点较模糊未画出,现测得O到E点间的长为L,D到F点间的长为s,则E点速度大小为_若取O点的速度为v1、E点速度为v2那么本实验最终要验证的数学表达式为

19、_ 答案1B2平衡摩擦力34,解析试题分析：1实验要验证动能增加量和总功是否相等,故需要求出总功和动能,故还要刻度尺,故B正确2小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力,故可以将长木板的不带滑轮的一端垫高来平衡摩擦力；3沙和沙桶加速下滑,处于失重状态,其对细线的拉力小于重力,设拉力为T,根据牛顿第二定律,有：对沙和沙桶,有 ,对小车,有 ,解得,故当时,有3由于滑块做匀加速直线运动,实验DF段的平均速度等于DF段上中点时刻E的瞬时速度,即：,若取O点的速度为、E点速度为那么滑块动能的增加量：滑块势能的减少量：本实验最终要验证的数学表达

20、式为动能增加量等于重力势能的减少量,故为：考点：验证动能定理实验12在探究功与物体速度变化关系的实验中,某实验研究小组的实验装置如图甲所示.木块从A点静止释放后,在1根弹簧作用下弹出,沿足够长的木板运动到B1点停下,O点为弹簧原长时所处的位置,测得OB1的距离为L1,并记录此过程中弹簧对木块做的功为W.用完全相同的弹簧2根、3根并列在一起进行第2次、第3次实验,每次实验木块均从A点释放,木块分别运动到B2、B3停下,测得OB2、OB3的距离分别为L2、L3作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象如图乙所示.1根据图线分析,弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v0之间的关系.2W-

21、L图线不通过原点的原因是3弹簧被压缩的长度LOA为答案：12未计木块通过AO段时,摩擦力对木块所做的功33cm解析试题分析：木块在平衡位置处获得最大速度,之后与弹簧分离,在摩擦力作用下运动到B位置停下,由O到B根据动能定理：,故；对全过程应用动能定理有：即结合数学解析式判断图象中斜率为摩擦力大小、截距等于OA段摩擦力做的功1由动能定理知,由图线知W与L成线性变化,因此W与也应成线性关系,即2根据动能定理全过程的表达式,所以W-L图线不通过原点,是因为未计木块通过AO段时,摩擦力对木块所做的功3图中W轴上的斜率等于摩擦力大小,即,截距等于摩擦力做的功,则.考点：探究功与速度变化的关系13在探究恒

22、力做功与动能改变间的关系实验中,采用图示装置的实验方案,实验时：1若用砂和小桶的总重力表示小车受到的合力,为了减少这种做法带来的实验误差,必须：使长木板左端抬起个合适的角度,以；满足条件,小车质量砂和小桶的总质量选填远大于、远小于、等于；使拉动小车的细线小车-滑轮段与长木板 .2如图所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T ,距离如图所示,则打C点时小车的速度表达式为用题中所给物理量表示_；要验证合外力做功与动能变化间的关系,除了要测量砂和小砂桶的总重力、测量小车的位移、速度外,还要测出的物理量有_.3若已知小车质量为M、 砂和小砂桶的总质

23、量为m , 打B、E点时小车的速度分别、,重力加速度为g , 探究B到E过程合外力做功与动能变化间的关系,其验证的数学表达式为 .用M 、m 、g 、表示答案1 平衡摩擦力 远大于 平行 2 vc=s2+s3/2T 、小车质量 3解析试题分析：1抬起一个角度,这样物体可以在重力的作用下沿木板下滑,如果角度合适,可做匀速直线运动,这样可以消除摩擦力对实验的影响,所以是为了平衡摩擦力,根据牛顿第二定律得,整体的加速度,则绳子的拉力,知小桶的总质量远小于小车和小车的总质量时,绳子的拉力等于小桶的总重力为了使得小车在沿木板方向上运动的力等于拉力,应使得绳子与木板平衡,2做匀变速直线运动的物体在一段过程

24、中的平均速度等于该过程中中间时刻的速度,所以有3小桶的重力势能转化为小车的动能,所以有考点：考查了探究恒力做功与动能改变间的关系实验14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.1实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,下面操作正确的是用铅笔涂在相应位置 .A放开小车,小车能够自由下滑即可 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2关于橡皮筋做功,下列说法正确的是用铅笔涂在相应位置 . A橡皮筋做的功可以直接测量B通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数

25、倍增加C橡皮筋在小车运动的全程中始终做功D把橡皮筋拉伸为原来的两倍,橡皮筋做功也增加为原来的两倍3若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是用铅笔涂在相应位置. A橡皮筋处于原长状态 B橡皮筋仍处于伸长状态C小车在两个铁钉的连线处 D小车未过两个铁钉的连线4在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的部分进行测量,如图所示；答案1D2B3BD4 GI或HK解析试题分析：1实验中可以适当抬高木板的一侧来平衡摩擦阻力受力平衡时,小车应做匀速直线运动,所以正确的做法是：放开拖着纸带的小

26、车,能够匀速下滑即可,故ABC错误,D正确2橡皮筋的拉力是一个变力,我们无法用进行计算故A错误橡皮筋伸长量按倍数增加时,功并不简单地按倍数增加,变力功一时无法确切测算因此我们要设法回避求变力做功的具体数值,可以用一根橡皮筋做功记为W,用两根橡皮筋做功记为2W,用三根橡皮筋做功记为3W,从而回避了直接求功的困难故B正确小车在橡皮条的拉力作用下先加速运动,当橡皮条恢复原长时,小车由于惯性继续前进,做匀速运动故C错误橡皮筋的拉力是一个变力,我们无法用进行计算,x变为原来的2倍,比原来的两倍要大故D错误3平衡摩擦力后,橡皮筋的拉力等于合力,橡皮条做功完毕,小车的速度最大,若不进行平衡摩擦力操作,则当橡

27、皮筋的拉力等于摩擦力时,速度最大,本题中木板水平放置,显然没有进行平衡摩擦力的操作,因此当小车的速度最大时,橡皮筋仍处于伸长状态,未过两个铁钉的连线,BD正确；4要验证的是合力做功和物体速度变化的关系,小车的初速度为零,故需要知道做功完毕的末速度即最大速度v,此后小车做的是匀速运动,故应测纸带上的匀速运动部分,由纸带的间距可知,应该选择HK部分 考点：探究力对静止物体做功与物体获得速度的关系15探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系,实验装置如图所示,实验主要过程如下： 1设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、2分析打点计时器打出的纸带,求出小车的速度v1、v2、v3、；3

28、作出Wv草图；4分析Wv图象,如果Wv图象是一条直线,表明Wv；如果不是直线,可考虑是否存在Wv2、Wv3、W等关系以下关于该实验的说法中有一项不正确,它是_A本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、所采用的方法是选用同样的橡皮筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致当用1条橡皮筋进行实验时,橡皮筋对小车做的功为W,用2条、3条、橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、实验时,橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、 B小车运动中会受到阻力,补偿的方法,可以使木板适当倾斜C某同学在一次实验中,得到一条记录纸带纸带上打出的点,两端密、中间疏出现这种情况的原因,可能是没有使木板倾斜或倾角太小

29、D根据记录纸带上打出的点,求小车获得的速度的方法,是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算答案D解析试题分析：当橡皮筋伸长量按倍数增加时,功并不简单地按倍数增加,变力功一时无法确切测算因此我们要设法回避求变力做功的具体数值,可以用一根橡皮筋做功记为W,用两根橡皮筋做功记为2W,用三根橡皮筋做功记为3W,从而回避了直接求功的困难,故A正确；小车运动中会受到阻力,使木板适当倾斜,小车阻力补偿的方法是平衡摩擦力,故B正确；本实验中小车先加速后减速,造成纸带上打出的点,两端密、中间疏,说明摩擦力没有平衡,或没有完全平衡,可能是没有使木板倾斜或倾角太小,故C正确；本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获

30、得速度的关系这个速度是指橡皮绳做功完毕时的瞬时速度,而不是整个过程的平均速度,故D错误.考点：考查了探究功与速度变化的关系17某探究学习小组的同学欲探究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所示的装置.1该学习小组的同学想用沙和沙桶的重力作为滑块受到的合力,探究滑块所受合力做功与滑块动能变化的关系.为了实现这个想法,该小组成员提出了以下实验措施,你认为有效的有填选项字母.A保持沙和沙桶的质量远大于滑块质量B保持沙和沙桶的质量远小于滑块质量C保持长木板水平D把木板的左端垫起适当的高度以平衡摩擦力E调整滑轮的高度使细线与长木板平行2图是滑块质量为m在恒力F作用下做匀加速直线运动打点计

31、时器打出的纸带.测量数据已用字母表示在图中,打点计时器的打点周期为T.利用这些数据能验证动能定理,滑块从A到B的过程中,恒力做的功为WAB；滑块动能的变化量为EkBEkA；请你说出对这种做法的评价.优点是：；缺点是：.答案1BDE2FxAB ,；优点：A、B两点的距离较远,测量时的相对误差较小1分缺点：只进行了一次测量验证,说服力不强解析试题分析：1小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力,想用钩码的重力表示小车受到的合外力,首先需要平衡摩擦力；设绳子上拉力为F,对小车根据牛顿第二定律有：钩码有：,由此可知当时,够码的重力等于绳子的拉力即为小车是合外力,故适当垫高长木板右端,以平衡摩擦力,使钩码的质

32、量远小于小车的质量,BDE正确2恒力做的功为,从题#息可得,所以;优点：A、B两点的距离较远,测量时的相对误差较小 ;缺点：只进行了一次测量验证,说服力不强考点：做功与物体动能变化的关系实验18在探究功与物体速度变化关系的实验中,某实验研究小组的实验装置如图5甲所示.木块从A点静止释放后,在一根弹簧作用下弹出,沿足够长的木板运动到B1点停下,O点为弹簧原长时所处的位置,测得OB1的距离为L1,并记录此过程中弹簧对木块做的功为W1.用完全相同的弹簧2根、3根并列在一起进行第2次、第3次实验并记录相应的数据,作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图像如图乙所示.请回答下列问题：WL图

33、线为什么不通过原点？_弹簧被压缩的长度LOA=_ cm.答案见解析23cm解析试题分析：1由于弹簧对木块所做的功W应等于木块克服摩擦力所做的功,即,所以W-L图线不过原点2由图可知,可解得：考点：探究功与物体速度变化关系的实验19在探究做功与物体速度变化的关系的实验中,下列说法正确的是A小车必须平衡摩擦力 B先释放小车,后接通打点或电火花计时器电源C当改变橡皮筋条数后,小车可以从不同位置释放D计算小车速度时可任选纸带上的测量点答案A解析试题分析：该实验的功单指橡皮筋的功,故必须平衡小车受到的摩擦力,故A正确；打点计时器的使用必须遵从先接后放原则,即先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出,故B

34、错误；每次实验中,橡皮筋拉伸的长度必须保持一致,这样才能保证每次的功是倍数关系,方便准确得到每次的功,故当改变橡皮筋条数后,小车还必须从相同位置释放,故C错误；实验要的速度是橡皮筋做功完毕后,小车最终的速度,故应该在打出的纸带上取点迹均匀部分计算小车弹出后的速度,故D错误.考点：探究做功与物体速度变化的关系的实验20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l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,设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W.1图中电火花计时器的工作电压是V的交流电；2实验室提供的器材如下：长木板、小车、橡皮筋

35、、打点计时器、纸带、电源等,还缺少的测量工具是；3图中小车上有一固定小立柱,下图给出了 4种橡皮筋与小立柱的套接方式,为减小实验误差,你认为最合理的套接方式是； 4在正确操作的情况下,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得的速度,应选用纸带的部分进行测量根据下面所示的纸带回答,小车获得的速度是m/s,计算结果保留两位有效数字答案1 2202刻度尺3A4GJ只要介于GJ之间都给分0.65解析试题分析：1电火花计时器的工作电压是220V的交流电2处理实验数据时需要测量两计数点间的距离,因此还需要的器材是：刻度尺3由图示可知,橡皮筋最合理的套接方式是A,以

36、A的方式套接释放小车后,橡皮筋不会影响小车的运动4由图示纸带可知,GJ部分两点间的距离相等,小车做匀速直线运动,应选用的纸带是GJ部分；小车获得的速度；考点：探究功与速度变化的关系的实验21赵军同学采用如图所示的装置进行了合外力做功和动能变化的关系的研究实验.a. 按图1把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动；b. 把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为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.从某点A开始,此后在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、D、；c. 测量出B、C、D、各点与A点的距离,分别记为x1、x2、

37、x3、；d. 用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3、,得到配重重力所做的功W1、W2、W3、；e. 求出B、C、D、各点速度的大小,分别记为v1、v2、v3、,再求出它们的平方、；f. 用纵坐标表示速度的平方,横坐标表示配重重力所做的功W,作出图象,并在图象中描出坐标点,再连成图线；则：1在步骤d中,该同学测得40.00cm,则配重重力所做的功_J；g取,结果保留两位有效数字2该同学得到的图象如图所示.通过图象可知,打A点时对应小车的速度v0_m/s.结果保留两位有效数字答案0.402分；0.502分；解析试题分析：1据题意,在步骤d中,配重重力做功为：W=mgx4=0.40J；2从图像可

38、知,A点速度的平方大小等于0.25,则A点速度为：0.5m/s.考点：本题考查探究速度与功关系.24某学习小组做探究功与物体速度变化的关系实验,如图,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W,当用2条、3条、 完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、实验时,使每次实验中橡皮筋伸 长的长度都保持一致,每次实验中小车获得的速度由电磁打点计时器所打的纸带测出1 实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可使木板适当倾斜来平衡摩擦力,则下面操作正确的是 A不系橡皮筋,放开小车,能够自由下滑即可B不系橡皮筋,轻推小车,小车能够匀速下滑即可C不系橡皮筋,放开拖着纸带的小车,

39、能够自由下滑即可D不系橡皮筋,轻推拖着纸带的小车,小车能够匀速下滑即可2 若根据多次测量数据画出的v-W草图如图所示,根据图线形状可知,对W与v的关系作出的以下猜想可能正确的是.A. W 1/vBWvCWv2DWv3答案1D 2CD解析试题分析：1小车受到重力、支持力、摩擦力和细线的拉力,要使拉力等于合力,必须使重力的下滑分量平衡摩擦力,摩擦力包括纸带受到的摩擦和长木板的摩擦,因此平衡摩擦力时,不系橡皮筋,轻推拖着纸带的小车,如果小车能够匀速下滑,则恰好平衡摩擦力,故选D2根据图象结合数学知识可知,该图象形式和形式,故CD正确考点：探究功与物体速度变化的关系实验25某中学实验小组采用如图所示的

40、装置探究功与速度的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行.打点计时器工作频率为50Hz.1实验中木板略微倾斜,这样做A. 是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑B. 是为了增大小车下滑的加速度C. 可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功D. 可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动2实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条,并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放小车.把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W,第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W,；橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出.根据第4次实验的纸带如图所示,图中的点皆为计时点求得小

41、车获得的速度为m/s保留三位有效数字.答案1CD22.00解析试题分析：1使木板倾斜,小车受到的摩擦力与小车所受重力的分力大小相等,在不施加拉力时,小车在斜面上受到的合力为零,小车可以在橡皮筋松弛后做匀速直线运动,小车与橡皮筋连接后,小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力,橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功故C、D正确2橡皮筋做功完毕后,小车所受合力为零,小车做匀速运动,相邻点间的距离相等,由图所示纸带可知,小车的速度：.考点：探究功与速度的关系实验26在探究功与物体速度变化的关系实验中,某实验探究小组的实验装置如图甲所示.木块从A点静止释放后,在1根弹簧作用下弹出,沿水平长木板运动到B1点停

42、下,O点为弹簧原长时所处的位置,测得OB1的距离为L1,并将此过程中弹簧对木块做的功记为W.用完全相同的弹簧2根、3根并在一起进行第2次、第3次实验,每次实验木块均从A点释放,木块分别运动到B2、B3停下,测得OB2、OB3的距离分别为L2、L3,做出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象WL,如图乙所示.根据图线分析,弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v0之间的关系为_AW与v0成正比BW与v0成线性关系CW与v0的二次方成正比DW与v0的二次方成线性关系图线与纵轴交点的物理意义是_.弹簧被压缩的长度LOA=_cm.答案DAO段木块克服摩擦力所做的功3cm解析试题分析：据题意,

43、物体在弹力作用下从A点运动到O点,弹性势能转化为动能,从O点运动到B点,由于摩擦力做负功,动能转化为内能,则有：,如果有n根弹簧,则有：,由于图像不过原点,所以w与v0的二次方成线性关系；图线与纵坐标交点表示从A点到O点摩擦力所做的功；弹簧被压缩的长度为：图线的斜率表示摩擦力,即：,据乙图从A到O有：,则有：.考点：本题考查探究功与速度关系.27探究动能定理的实验装置如图所示,当小车在两条橡皮筋作用下弹出时,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

44、速度可由打点计时器所打的纸带测出.1该实验填需要或不需要平衡摩擦力. 木板打点计时器纸带小车橡皮筋2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的图象,直到找出合力做功与物体速度变化的关系.答案1需要；2CD.解析试题分析：1由于实验中要求橡皮筋对小车做的功是合外力做的功,故需要平衡摩擦力,让重力做的功与摩擦力做的功相等；2打点计时器使用的是交流低压电源,故A错误；实验中使用的橡皮筋的原长应

45、该相等,这样增加橡皮筋的条数才能使外力做功增加相应的倍数,故B也错误；而C中每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出是正确的；D中依次做出Wvm、Wvm2、Wvm3、W2vm的图象,直到找出合力做功与物体速度变化的关系也是正确的.考点：探究动能定理的实验.30为探究恒力做功与物体动能改变的关系,采用了如上右图所示实验装置.请回答下列问题：1为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是_A将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D将木板

46、不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动2若实验中所用小车的质量为200 g,为了使实验结果尽量精确,在实验室提供的以下四种规格钩码中,应该挑选的钩码是_A10 gB20 gC30 gD50 g3某实验小组挑选了一个质量为50 g的钩码,在多次正确操作实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,经测量、计算,得到如下数据：第一个点到第n个点的距离为40.0 cm；打下第n点时小车的速度大小为1.20m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,则拉力对小车做的功为_J,小车动能的增量为_J.g=9.8m/s2,结果保留三位有效数字答案1C2A3,解析试题分析：1为了消除小车与

47、水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是,将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力所以选项C正确2应选择远远小于小车质量的钩码,故选A3从打下第一点到打下第N点拉力对小车做的功：；小车的动能增量为：考点：探究恒力做功与物体动能改变的关系31某学生实验小组利用如图甲所示的实验装置,探究外力对滑块做功与滑块动能变化的关系.1如图乙所示,用游标卡尺测得遮光条的宽度d=_mm；实验时将滑从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电时间t,在本次实验中还需要测量滑块含遮光条的质量M、钩码的m和滑块静止

48、时遮光条到光电门的距离L.2本实验中若M远大于m,外力对滑块做功W的表达式为W=_,滑块含遮光条的动能变化量Ek的表达式为Ek =_.通过几次实验,若两者在误差允许的范围内相等,则说明合外力对滑块做功等于滑块动能的变化量.答案115.60mm2,解析试题分析：1游标卡尺的主尺读数为：1.5cm=15mm,游标尺上第12个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为120.05mm=0.60mm,所以最终读数为：15mm+0.60mm=15.60mm即遮光条的宽度d=15.60mm2滑块静止时遮光条到光电门的距离L,则重力对钩码做的功为,遮光条到达光电门时的速度为,所以滑块含遮光条的动能变化量的表达

49、式为考点：探究动能定理实验32如图所示为探究功与速度变化的关系的实验装置.图中小车在一条橡皮筋作用下弹出,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.再用2条、3条相同的橡皮筋并在一起进行实验. 每次实验中小车获得的速度由打出的纸带算出. 为了平衡小车受到的摩擦力,木板应_放置;2判断摩擦阻力已被平衡的方法是 A释放小车后,小车能够运动B轻推一下小车,小车能够匀速运动C释放小车后,拖着纸带的小车能够运动D轻推一下小车,拖着纸带的小车能够匀速运动实验中_ 测出一条橡皮筋对小车做功W的数值. 在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的部分进行测量选填AD、DG或GK

50、答案 倾斜；2D ；3不需要；4GK解析试题分析：为了平衡小车受到的摩擦力,木板应倾斜放置；2判断摩擦阻力已被平衡的方法是：轻推一下小车,拖着纸带的小车能够匀速运动,选项D 正确；实验中只需要知道用n条橡皮筋对小车做的功为nW,但是不需要测出一条橡皮筋对小车做功W的数值；由于GK部分点迹均匀,说明小车已经做匀速运动,故选用GK部分可以测量小车获得的速度.考点：探究功与速度变化的关系的实验.33为验证动能定理,某同学设计了如下实验如图所示将一长直木板一端垫起,另一端侧面装一速度传感器,让小滑块由静止从木板h高处从传感器所在平面算起自由滑下至速度传感器时,读出滑块经过此处时的速度v,多次改变滑块的

51、下滑高度h斜面的倾角不变,对应的速度值记录在表中：l要最简单直观地说明此过程动能定理是否成立,该同学建立了纵轴表示h的坐标系,你认为坐标系的横轴应该表示_2已知当地重力加速度g,若要求出滑块与木板间的动摩擦因数,还需测出_ 写出物理量与符号；计算滑块与木板间的动摩擦因数的表达式为_答案1横轴为2,需测量木板与水平桌面的夹角解析试题分析：1设木板与水平桌面间的夹角为,由动能定理得：,整理得：若动能定理成立,h与成线性关系,所以横轴为2根据得动摩擦因数表达式为：,故需测量木板与水平桌面的夹角考点：考查了动能定理；动摩擦因数34在探究合力做功和物体动能变化之间的关系的实验中,某同学的实验设计方案如图

52、甲所示则：1该实验用钩码的重力表示小车受到的合外力,在安装时首先要,其次钩码和小车还需要满足的条件是_2实验中,除位移、速度外,还要测出的物理量有_3在上述实验中,打点计时器使用的交流电频率为50 Hz. 某同学打出的一段纸带如图乙所示,则小车匀速运动时的速度大小为_m/s.计算结果保留三位有效数字答案 1平衡小车与木板之间的摩擦力；钩码的重力远小于小车的总重力；2钩码的重力和小车的总质量；31.40解析试题分析:1小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力,想用钩码的重力表示小车受到的合外力,首先需要平衡摩擦力.其次：如果用钩码的重力表示小车受到的合外力,必须要满足钩码的质量远小于小车的总质量,这样

53、两者才能近似相等.2验证合外力的功与动能变化间的关系的原理：,需要测量的物理量有：钩码质量m,小车的质量M,位移x,速度v.所以还要测出的物理量有钩码的质量和小车的总质量.3最后匀速的读数就为最大速度,由纸带可知,CE之间的速度即为最后匀速速度考点： 探究功与速度变化的关系35某同学根据机械能守恒定律,设计实验探究弹簧弹性势能与压缩量的关系如图23a,将轻质弹簧下端固定于铁架台,在上端的托盘中依次增加砝码,测量相应的弹簧长度,部分数据如下表,由数据算得劲度系数k=N/m.g取9.80m/s2砝码质量g50100150弹簧长度cm8.627.636.66取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图

54、23b所示：调整导轨,使滑块自由滑动时,通过两个光电门的速度大小.用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x；释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度v,释放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为.重复中操作,得到v与x的关系如图23c.由图可知,v与x成关系.由上述实验可得结论：对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的成正比.答案50N/m49.550.5相等 动能 正比；x2或压缩量的平方解析试题分析：据,有：,则,同理可以求得：,则劲度系数为：.使滑块通过两个光电门时的速度相等,则可以认为滑块离开弹簧后做匀速直线运动；弹性势能转化为滑块的动能；图线是过原点的倾斜直线,所以v与x成正比；弹性势能转化为动能,即,即弹性势

55、能与速度平方成正比,又由v与x成正比,则弹性势能与压缩量的平方成正比.考点：本题考查胡克定律和能量转化368分某实验小组采用如图所示的装置探究合外力所做的功与速度变化的关系.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.小车所受到的拉力F为0.20N,小车的质量为200g.实验前,木板左端被垫起一些,使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动.这样做的目的是.A为了平衡摩擦力B增大小车下滑的加速度C可使得细绳对小车做的功等于合外力对小车做的功D可以用质量较小的砝码就可拉动小车,以满足砝码质量远小于小车质量的要求如图所示,同学甲选取一条比较理想的纸带做分析.小车刚开始运动时对应在纸带上

56、的点记为起始点O,在点迹清晰段依次选取七个计数点A、B、C、D、E、F、G.相邻计数点间的时间间隔为0.1s.测量起始点O至各计数点的距离,计算计数点对应小车的瞬时速度、计数点与O点之间的速度平方差、起始点O到计数点过程中细绳对小车做的功.其中计数点D的三项数据没有计算,请完成计算并把结果填入表格中.答案AC 0.857 ； 0.734 ； 0.0734解析试题分析：实验前,木板左端被垫起一些,使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动.这样做的目的是为了平衡摩擦力,这样会使得细绳对小车做的功等于合外力对小车做的功,选项AC 正确；拉力功：W=Fx=0.2N0.367m=0.0734J.考点：探究合

57、外力所做的功与速度变化的关系实验.37如图所示,在探究功与速度变化的关系的实验中,下列做法能够实现橡皮筋对小车做功整数倍变化的是A释放小车的位置等间距的变化B橡皮筋两端固定,使橡皮筋的伸长量依次加倍C橡皮筋两端固定,使橡皮筋的长度依次加倍D增加相同橡皮筋的条数,使小车每次从同一位置释放某同学在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时,拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下由静止运动到木板底端,在此过程中打点计时器在纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是A始终是均匀的B先减小后增大C先增大后减小 D先增大后均匀不变答案1D2D解析试题分析：1此实验中实现橡皮筋对小车做功成倍数增加的方法是,增加相同橡皮筋的条数,使小车每次从同一位置释放,选项D正确.2释放小车以后,小车在橡皮筋作用下先做变加速运动,然后做运动运动,所以打点计时器在纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是先增大后均匀不变,选项D正确.考点：探究功与速度变化的关系的实验.386分如图甲所示,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