高中物理练习探究动能定理实验(共8页)

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第5章 第4讲一、选择题1在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要用工具测量的有()A重锤的质量B重力加速度C重锤下落的高度D与重锤下落高度对应的重锤的瞬时速度答案C解析由机械能守恒定律列方程，等式两边都有质量可消去，故不用测质量，只需测重锤下落高度，计算出对应点的速度，故选C.2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D解析橡皮筋对小车作用过程中小车速度增大，所以点间距

2、增大，当小车离开橡皮筋后做匀速直线运动，点的间距不再变化，所以选D.3用如图所示实验装置来验证机械能守恒定律时，某同学的以下说法中正确的是()A必须用秒表测出重物下落的时间B实验操作时，注意手提着纸带使重物靠近计时器，先接通计时器电源，然后松开纸带C如果打点计时器不竖直，重物下落时，其重力势能有一部分消耗在纸带摩擦上，就会造成重力势能的变化小于动能的变化D验证时，可以不测量重物的质量或重力答案BD解析因为实验中运用打点计时器， 不需要测时间，A错误；打点计时器不竖直，重物下落时，其重力势能有一部分消耗在纸带摩擦上，造成重力势能的减少大于动能的增量，C错误；实验时，为节约纸带，便于测量，应使重物

3、靠近计时器，应先通电后放手，B正确；因为动能和势能表达式中都含有质量，可以消去，故不需测质量，D正确4用橡皮筋探究功与速度变化的实验中小车会受到阻力，可以使木板倾斜作为补偿，则下面操作正确的是()A使拖着纸带的小车由静止释放，小车不下滑即可B使拖着纸带的小车由静止释放，小车能下滑即可C沿木板推小车(后面拖着纸带)，打点计时器在纸带上打下的点均匀分布D不用挂纸带，轻推小车，小车能匀速下滑即可答案C解析因为纸带在运动中也会受到摩擦力，恰好平衡摩擦力的情况，应是小车拴有纸带时所受的阻力与重力的分力平衡，故D错C对；平衡摩擦力后小车应是匀速下滑，A、B不能说明小车处于受力平衡状态，所以不正确5某同学在

4、进行“验证机械能守恒定律”实验时，获得了数条纸带，则正确的是()A必须挑选第一、二两点间的距离接近2mm的纸带进行测量B在纸带上选取点迹清楚的、方便测量的某点作计数点的始点C用毫米刻度尺量出各计数点到始点点迹之间的距离，得出重物下落的相应高度h1、h2hnD用公式vn，计算出各计数点对应的重物的瞬时速度答案CD解析由实验的原理和操作知道，CD都是正确的，对于A，无论何时释放纸带，只要方法正确，则仍能验证机械能守恒定律，不必选第一、二两点之间的距离接近2mm的纸带，故A错始点应是打的第一个点，不能从中间选取，故B错6(2010厦门)“验证机械能守恒定律”的实验中，使用电磁式打点计时器(所用交流电

5、的频率为50Hz)，得到如图所示的纸带图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列说法正确的是()A实验时应先放开纸带再接通电源B(s6s1)等于(s2s1)的6倍C由纸带可求出计数点B对应的速率D相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s答案C解析使用打点计时器时应先接通电源后松开纸带，选项A错；T5s0.1s，s6s15aT2，s2s1aT2，所以(s6s1)5(s2s1)，选项BD错误；由于s2、s3已知，计数点间的时间T0.1s，所以可求得计数点B对应的速度，选项C正确二、非选择题7(1)用公式mv2mgh时对纸带上起点的要求是_，为此，所选择的纸带第一、第二两点间距离应接近_

6、(2)若实验中所用重物的质量m1kg，打点纸带如图甲所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重物的速度vB_，重物动能EkB_.从开始下落到至B点，重物的重力势能减少量是_，因此可得出的结论是_(3)根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是如图乙中的_答案(1)初速为零2mm(2)0.59m/s0.17J0.17J在实验误差范围内，重物动能的增加等于重物重力势能的减少(3)C解析(1)若重物是从初速度为零开始下落，由自由落体运动规律sgt2，t取0.02s，g取9.8m/s2，可计算得s1.96mm2mm.(2)由匀变速直线运动规律可知vBAC/

7、2T，EkBmvB2，EpBmgOB由此可求得vB0.59m/sEkB0.17J；EpB0.17J在实验误差范围内，重物动能的增加等于重物重力势能的减少(3)因为mv2mgh，约去m，得gh，所以h图象应是一条过原点的有斜率的直线，直线的斜率大小等于g，所以C正确8(2010安徽理综)利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：a用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过vgt计算出瞬时速度v.b用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v计算出瞬时速度v.c根据做匀变速直线

8、运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h计算出高度h.d用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v.以上方案中只有一种正确，正确的是_(填入相应的字母)答案d解析本题考查验证机械能守恒定律实验的原理根据实验原理，h是用刻度尺从纸带测量得到的，而某点速度由相邻两点的平均速度相等得出的，故选项d正确9(2010淄博)(1)在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，为了平衡小车运动中受到的阻力，应该采用下面所述的_方法(填“a”、“b”或“c”)(a)逐步调节木板的倾斜程

9、度，使静止的小车开始运动(b)逐步调节木板的倾斜程度，使小车在木板上保持静止(c)逐步调节木板的倾斜程度，使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀(2)在上述实验操作中，打点计时器使用的交流电频率为50Hz.某同学打出的一段纸带如图所示，O、A、BE为打点计时器连续打出的计时点，则小车匀速运动时的速度大小为_m/s.(计算结果保留3位有效数字)(3)若某同学分别用1根、2根5根相同橡皮筋进行实验，测得小车匀速运动时的速度分别为0.52m/s、0.78m/s、0.96m/s、1.08m/s、1.22m/s.请根据实验数据在下面的坐标纸上画出橡皮筋所做功(W)与小车获得的速度(v)之间的关系图象答案

10、(1)C(2)1.40(3)如图所示10(2010安徽省级名校联考)某实验小组用“落体法”验证机械能守恒定律，在用正确的方法进行实验后：(1)有关该实验的注意事项及结论，下列说法正确的是()A打点计时器安装时，必须使纸带跟两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力B实验时，需保持提纸带的手不动，待接通电源，让打点计时器正常工作后再松开纸带让重锤下落C由于摩擦和空气阻力的影响，本实验的系统误差总是重力势能的减少量小于动能的增加量D为了增加实验的可靠性，可以重复多次实验(2)实验小组中有同学提出，在处理实验数据时，所选纸带必须要求第一、二点间距离接近2mm且第一个点迹要清楚，你是否赞同这位同学的观点？

11、说出你的理由_.答案(1)ABD(2)不赞同解析(1)ABD(2)因为纸带上某两点(不一定包含第一个点)的距离等于重物下落的高度，这样就能计算出重物下落过程中重力势能的减少量，如果再分别算出这两点的速度，便可以算出这两点对应重锤的动能，进一步计算出此过程中动能的增加量，若在实验误差允许的范围内，重力势能的减少量和相应过程动能的增加量相等，便可以验证机械能守恒定律这样，重力势能减少的计算不必从起始点开始计算于是，纸带打出的起始点O后的第一个0.02s内的位移是否接近2mm，以及第一个点是否清晰也就无关紧要了11(2010江苏南通一模)某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律该同学经正确操

12、作得到打点纸带，在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点，依次为1、2、3、4、5、6、7，测量各计数点到第一个打点的距离h，并正确求出打相应点时的速度v.各计数点对应的数据见下表：计数点1234567h/m0.1240.1940.2790.3800.4970.6300.777v/(ms1)1.942.332.733.133.50v2/(ms1)23.765.437.459.8012.3(1)请在图乙坐标中，描点作出v2h图线；由图线可知，重锤下落的加速度g_m/s2(保留三位有效数字)；(2)若当地的重力加速度g9.80m/s2，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的重锤机械能守恒的依据是_答案(

13、1)如图所示9.75(9.699.79均可)(2)g 与g基本相等解析由机械能守恒定律得，mv2mgh，即v22gh，图线的斜率k2g，代入数据，得g9.75m/s2.12如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律(1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有_(填选项前编号)物块的质量m1、m2；物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；绳子的长度(2)为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：绳的质量要轻；在“轻质绳”的前提下

14、，绳子越长越好；尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；两个物块的质量之差要尽可能小以上建议中确实对提高准确程度有作用的是_(填选项前编号)(3)写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：_.答案(1)或(2)(3)例如：“对同一高度进行多次测量取平均值”；“选取受力后相对伸长尽量小的绳”等(任选一条即可)解析A和B在运动过程中，速度大小始终相等需要验证的式子为(m1m2)ghm1v2m2v2即(m1m2)gh(m1m2)v2因此，必须测出m1、m2、h并利用vat求得速度，其中由于m1gFTm1a，FTm2gm2a，所以ag.因此选或均可结合此实验原理易知绳子适当长一些便于操作

15、，但不可过长；m1与m2越接近，摩擦力等阻力对实验测量的影响越明显，为提高实验结果的准确度，应选.多次测量求平均值的方法在测量型实验中经常应用另外选取受力后相对伸长尽量小的绳也可提高实验结果准确程度13为了“探究外力做功与物体动能变化的关系”，查资料得知，弹簧的弹性势能Epkx2，其中k是弹簧的劲度系数，x是弹簧长度的变化量某同学就设想用压缩的弹簧推静止的小球(质量为m)运动来探究这一问题为了研究方便，把小铁球O放在水平桌面上做实验，让小球O在弹力作用下运动，即只有弹簧推力做功该同学设计实验如下：首先进行如图甲所示的实验：将轻质弹簧竖直挂起来，在弹簧的另一端挂上小铁球O，静止时测得弹簧的伸长量

16、为d.在此步骤中，目的是要确定物理量_，用m、d、g表示为_接着进行如图乙所示的实验：将这根弹簧水平放在桌面上，一端固定，另一端被小铁球O压缩，测得压缩量为x，释放弹簧后，小铁球O被推出去，从高为h的水平桌面上抛出，小铁球O在空中运动的水平距离为L.小铁球O的初动能Ek1_.小铁球O的末动能Ek2_.弹簧对小铁球O做的功W_.(用m、x、d、g表示)对比W和Ek2Ek1就可以得出“外力做功与物体动能变化的关系”，即在实验误差允许范围内，外力所做的功等于物体动能的变化答案弹簧劲度系数k0解析该题也是探究做功与物体动能变化的关系，但是在课本实验的基础上进行了变化和创新，主要考查了灵活应用知识的能力和创新能力在图甲所示的步骤中，目的是确定弹簧的劲度系数k，由平衡条件得：mgkd即k.在图乙所示的实验中，小铁球的初动能Ek10.又根据小球做平抛运动得：hgt2Lvt所以EK2mv2m(L)2弹簧对小铁球做的功等于弹性势能的减少所以Wkx2.专心-专注-专业