人教版高中物理探究动能定理单元测试

1、v， Wv， Wv2.名校名 推荐1某 趣小 想通 物 在斜面上运 的 探究“合外力做功和物体速度 化的关系 ” 开始前，他 提出了以下几种猜想：W他 的 装置如 甲所示， PQ 一 斜放置的木板，在 Q 固定一个速度 感器 (用来 量物体每次通 Q 点 的速度 )，每次 ，物体从不同初始位置 由静止 放同学 了以下表格来 数据其中 L1、 L2、L3、L4代表物体分 从不同初始位置 无初速 放 初始位置到速度 感器的距离， v1、v2、v3、v4 表示物体每次通 Q 点的速度 .他 根据 数据 制了如 乙所示的Lv 象，并得出 Wv2.(1)你 他 的做法是否合适？(2)你有什么好的建 ？(

2、3)在此 中，木板与物体 摩擦力的大小_(填 “会”或“不会 ”)影响探究出的 果【答案】（ 1）.不合适（2）. 一步 制 L v2 像（3）. 不会2 了探究“合外力做功和 能 化的关系”的 ，某 小 使用如 所示的水平气 装置 行 。其中 G1、G2 两个光 ，它 与数字 器相 ，当滑行器通 G1、G2 光 ，光束被遮 的 分 t1、t2 都可以被 量并 ，滑行器 同上面固定的一条形 光片的 量 M， 光片 度 D，两1名校名 推荐光电门间距离为 x，绳悬吊的砝码的质量为 m（ m 远小于 M），重力加速度为 g。滑行器从 G1 到 G2 的过程中增加的动能为 _，合力对滑行器做的功为

3、_。（用 t1 、t2、D、 x、M 、m 和 g 表示）22【答案】 1M ( D2D2 ) ， mgx2t2t13如图 l 所示，某组同学借用“探究 a 与 F 和 m 之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行 “研究合外力做功和动能变化瞬关系”的实验：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。连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图2 所示的纸带。纸带上口为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0. 1s 的相邻计数点A、 B、 C、D、 E、F、G 实验时小车所受拉力为0. 2N，小车的质量为0.2g.请

4、计算小车所受合外力做的功W 和小车动能的变化E 补填表中空格（结果保留至小数点后第四位）分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内W E ，与理论推导结果一致。实验前已测得托盘质量为7. 7 10 -3 g，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为g（ g 取 9.8 m/s 2，结果保留至小数点后第三位）。【答案】：匀速直线；0.1115， 0.1105； 0.0152名校名 推荐4（利用如图的装置做“探究合外力做功与物体动能变化的关系”实验，将光电门固定在轨道上的 B 点，用重物通过细线拉小车，细线的拉力的大小可由拉力传感器测出，小车（包括遮光条和拉力传感器）质量为M，保持小车的质量不变，改变

5、所挂重物的质量m，进行多次实验，每次小车都从同一位置A 由静止释放。（ 1）完成该实验时，（填 “需要 ”或 “不需要 ”）平衡摩擦力；（填 “需要 ”或“不需要 ”）重物的质量m 远小于小车（包括遮光条和拉力传感器）质量M;（ 2）在正确规范操作后，实验时读出拉力传感器的示数F，测出小车的质量M，遮光条宽度d，挡光时间t 及 AB 间的距离 L，则验证动能定理的表达式为（用测得的物理量表示）。【答案】（ 1）需要、不需要（ 2） FL1 M ( d )22t【解析】 （ 1）由于该实验只有绳子的拉力，所以不能有摩擦力做功，所以需要平衡摩擦力本实验要测量小车的合力，由于传感器可以直径测量细线的

6、拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量的条件（ 2）光电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度，则在B 点的速度 vd ，根据功能t关系可以求出需要验证的关系式为：FL1 Mv 21 M ( d )222t【名师点睛】了解光电门测量瞬时速度的原理，实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面，同时明确实验原理是解答实验问题的前提。5在 “探究恒力做功与动能改变的关系”实验中 (装置如图甲 ):3名校名 推荐（ 1）下列说法哪一项是正确的()A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B.为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量C.实验时 ,应使小车靠近打点计时

7、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50H ,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)。【答案】（ 1）C； （ 2） 0.653【名师点睛】探究恒力做功与动能改变的关系”与“探究加速度与力、质量的关系”有很多类似之处，在平时学习中要善于总结、比较，提高对实验的理解能力。1用如图所示装置做探究功与速度变化的关系实验（ 1）该实验釆用了的方法使实验数据处理得以简化。A极限法B成倍增加C理想化模型D等效替代（ 2）实验时，以下说法正确的是4名校名 推荐A该实验不需要平衡摩擦力B橡皮筋每次

8、拉伸的长度应越来越长C先释放小车，再接通打点计时器电源D每次都应选择纸带上点迹均匀的部分计算小车速度【答案】（ 1）B（ 2）D【名师点睛】实验原理：橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能，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就有倍数关系；根据实验原理与实验注意事项分析答题2某实验小组探究小车功和动能变化的关系，他们将宽度为d 的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连；在水平桌面上的A、B 两点各安装一个光电门，记录小车通过A、 B 时的遮光时间，小车中可以放置砝码实验主要步骤如下：（ 1）实验前应将木板左端

9、略微抬高，这样做的目的是；（ 2）如图乙所示，用游标卡尺测量挡光片的宽度d=mm ，再用刻度尺量得A、 B 之间的距离为 L；（ 3）将小车停在 C 点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车（含挡光片）及的质量之和为 M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车通过 A、 B 时的遮光时间分别为 t 1、t 2，则可以探究小车通过A、 B 过程中合外力做功与动能的变化的关系，已知重力加速度为 g，探究结果的表达式是；（用相应的字母m、 M、 t1、 t2、 L、 d 表示）；（ 4）在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复的操作【答案】 （ 1）平衡小车所受到的摩擦力；（ 2）5

10、.50；（ 3）小车中砝码； mgL= 1Md 2（ 11）2t22t125名校名 推荐3在探究功与物体速度 化的关系 ，小 在橡皮条 力的作用下被 出，沿木板滑行， 装置如 所示。(1) 适当 高木板是 了 _ _ ；(2) 通 打点 器的 小 的运 情况， 察 前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比 均匀，通 求小 速度 ， 使用 的_ _(填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)；(3) 若 作了 n 次，所用橡皮条分 1 根、 2 根 n 根，通 求出小 的速度分 v1、v2 vn，用 W 表示橡皮条 小 所做的功，作出的W v2 是一条 坐 原点的直 ， 明 W 与 v 的关系是 _

11、_。【答案】（ 1） 平衡摩擦（ 2）后面部分（ 3） Wv 2【解析】小 在木板上滑行 要受到木板的摩擦力，重力，支持力以及 的拉力，要是拉力等于合力，就要用重力的下滑分量来平衡摩擦力，所以在做 前，需要将木板适当 高，平衡摩擦力；小 在橡皮筋的拉力作用下做加速运 ，橡皮筋做功完 后，小 开始做匀速直 运 ，所以 后面部分的匀速打点数据；因 正比例函数 原点的直 ，而W v2 图 是一条 原点的直 ， 明W与v 2 成正比例关系，也即Wv2 。【名 点睛】本 探究功与物体速度 化的关系 利用橡皮条 小 做功，好 是不用 算橡6名校名 推荐皮条所做的功的数值，利用橡皮条的根数可知做功是1 根的

12、多少倍。需要注意的是做这个实验要平衡摩擦力。4（如 所示是某研究性学 小 的同学做探究 “橡皮筋做功和物体速度 化的关系 ”的 ， 中是小 在一条橡皮筋作用下 出，沿木板滑行的情形。 ，橡皮筋 小 做功 W。当用 2 条、 3 条、 、 n 条完全相同的橡皮筋并在一起 行第 2 次、第 3 次、 、第 n 次 ，每次橡皮筋都被拉伸到同一位置 放。小 每次 中 得的速度可以由打点 器所打的 出， 2 甲 某次 中打出的 。(1)除了 中已 出的 器材和 源外， 需要的器材有_。(2) 了使小 只在橡皮筋作用下运 ， 采取的措施是_。(3)每次 得到的 上的点分布并不都是均匀的， 了 量小 最 得

13、的末速度， 用 的 _部分 行 量。(4)从理 上 ，橡皮筋做的功 Wn 与物体 得的速度vn 之 的关系是 Wn_【答案】（ 1）毫米刻度尺（ 2）平衡摩擦力（ 3）点迹间隔相等（ 4） v2【名师点睛】本题关键是结合探究功与速度变化关系的实验原理进行分析，如本实验中，明确小车的运动情况，先加速，再匀速，橡皮条做功完毕，速度最大，做匀速运动，故需要测量匀速阶段的速度。5某学 小 欲 能定理，他 在 室找到了打点 器、学生 源、 、 、复写 、 、 木板、滑 、沙及沙桶， 装了一套如 所示的 装置7名校名 推荐若你是小组中的一位成员，为了完成该验证实验，（ 1）你认为还需要的器材有 _；（ 2

14、）实验时为了使得沙和沙桶的总重力可作为滑块受到的合外力，应做两方面减少误差的措施：a细沙和沙桶的总质量应满足，b将长木板左端适当垫高的目的是；（ 3）在（2）的基础上，某同学测量出滑块的质量为 M，往沙桶中装入适量的细沙，测出此时细沙和沙桶的总质量为 m让沙桶带动滑块加速运动，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距 s 及对应的速度大小 v1 与 v2（ v1v2），实验最终要验证的数学表达式为 _（用题中的字母表示）【答案】（ 1）天平、刻度尺；（ 2）细沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量；平衡摩擦力；（ 3） mgs1Mv 221Mv1222【名师点睛】本题关键是根据实验原理并结合

15、牛顿第二定律和动能定理来确定要测量的量、实验的具体操作方法和实验误差的减小方法；对实验中关键的步骤要理解.1【 2017 北京卷】（ 18 分）如图1 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。8名校名 推荐（ 1）打点 器使用的 源是_（ 填 前的字母）。A直流 源B交流 源（ 2） 中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是_（ 填 前的字母）。A把 木板右端 高B改 小 的 量在不挂重物且_（ 填 前的字母）的情况下， 推一下小 ，若小 拖着 做匀速运 ，表明已 消除了摩擦力和其他阻力的

16、影响。A 器不打点B 器打点（ 3）接通 源， 放小 ，打点 器在 上打下一系列点，将打下的第一个点 O。在 上依次取A、 B、C若干个 数点，已知相 数点 的 隔 T。 得 A、B、C各点到 O 点的距离 x1、 x2、 x3，如 2 所示。 中，重物 量 小于小 量，可 小 所受的拉力大小 mg。从打 O 点到打 B 点的 程中，拉力 小 做的功W=_，打 B 点 小 的速度v=_。（ 4）以 v2 坐 ， W 横坐 ， 利用 数据作出如 3 所示的 v2W 象。 由此 象可得v2 随 W 化的表达式 _。根据功与能的关系， 能的表达式中可能包含v2 个因子；分析 果的 位关系，与 斜率有

17、关的物理量 是_。（ 5）假 已 完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物 量不 足 小于小 量的条件， 从理 上分析， 4 中正确反映v2 W 关系的是 _。9名校名 推荐【答案】 （ 1）B（2）ABx3 x121（ 3）mgx2（ 4）v = W， =（4.5 5.0）g质量（ 5）2TA【名师点睛】实验总存在一定的误差，数据处理过程中，图象读数一样存在误差，因此所写函数表达式的比例系数在一定范围内即可；第（5）问有一定的迷惑性，应明确写出函数关系，再进行判断。2【 2017 江苏卷】（8 分）利用如题101 图所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系小车的质量为M=200.0 g，钩码的质量为m=10.0 g，打点计时器的电源为50 H 的交流电（ 1）挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车观察到_ （ 2）挂上钩码，按实验要求打出的一条纸带如题102 图所示选择某一点为O，依次每隔4个计时点取一个计数点用刻度尺量出相邻计数点间的距离x ，记录在纸带上计算打出各计数点时小车的速度v，其中打出计数点“1时”小车的速度v1=_m/s 10名校名 推荐（ 3）将钩码的重力视为小车受到的拉力，取g=9.80 m/s ，利用 W=mgx 算出拉力对小车做的功 W利用 Ek1 Mv 2算出小车动能，并求出动能的变化量Ek 计算结