6.9 探究动能定理 限时练（清北）

1、.6.9探究动能定理清北班级：_ _组_号 姓名：_ 分数：_卷面 一、实验题每题5分，共80分1.【巩文芳改编】某实验小组采用如下图的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行。打点计时器的工作频率为50 Hz。1关于该实验，以下说法正确的选项是_A打点计时器可以用直流电源供电，电压为46 VB实验中使用的假设干条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，依次作出Wvm、Wv、Wv、W2vm、W3vm的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系2实验中木板略微倾斜，这样做_；A.是为了使释放小车后，小车

2、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力对小车做的功 D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动3实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条合并起来挂在小车的前端进展屡次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放。把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第四次的纸带如下图求得小车获得的速度为_m/s。保存三位有效数字4假设根据屡次测量数据画出的W-v图象如下图，根据图线形状，可知对W与v的关系符合实际的是图_。2.【乔龙】利用图甲实验装置探究合外

3、力做的功与小球动能变化量的关系。某同学的实验步骤如下：图甲图乙A用天平测得小球质量为0.10 kg； B用游标卡尺测量小球直径，如图乙所示；C用直尺测得电磁铁下端到光电门可看成一几何点的间隔 为81.6 cm；D电磁铁先通电，让小球吸在电磁铁下端；E电磁铁断电，小球自由下落，计时装置记下小球经过光电门的时间为3.00×103 s。答复以下问题：重力加速度g=10 m/s2，计算结果保存三位有效数字1小球的直径为_cm。2小球经过光电门的平均速度为_m/s，其对应的动能为_J。3在本实验中小球重力做的功应该取下落的高度为_cm，其对应的重力做功为_J。4根据以上数据得出本实验的结论：_

4、。3.【闫晓琳】某实验小组做“探究动能定理的实验。探究对象是铝块质量小于砂桶，保持质量m不变，通过在砂桶中添加砂来改变对铝块的拉力，由力传感器可测得拉力的大小F，重力加速度为g，电源频率为f。1假设把力传感器装在右侧轻绳上那么实验的误差会更_选填“大或“小。2实验时，让砂桶从高处由静止开场下落，在纸带打出一系列的点，其中0是打下的第一个点，取纸带上05过程研究，铝块动能增加量Ek=_，外力做的功为W=_；3为了更普遍地反响铝块运动过程中功与动能增加量的关系，某同学选0n过程，作出不同n时EkW图象如下图，他_选填“能、“不能得到结论：外力做的功等于动能的增加量。原因是_；4为了进步实验效果，提

5、出两条合理的建议_。4.【李梦雅】某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系实验开场前，他们提出了以下几种猜测：W ，Wv，Wv2.他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器用来测量物体每次通过Q点时的速度，每次实验，物体从不同初始位置处由静止释放同学们设计了以下表格来记录实验数据其中L1、L2、L3、L4代表物体分别从不同初始位置处无初速释放时初始位置到速度传感器的间隔 ，v1、v2、v3、v4表示物体每次通过Q点的速度.他们根据实验数据绘制了如图乙所示的Lv图象，并得出结论Wv2.1你认为他们的做法是否适宜？ 2你有什么好的

6、建议？ 3在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小_填“会或“不会影响探究出的结果5.【魏雪飞】某同学为探究“恒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：A连接好实验装置如下图. B将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车C在质量为10 g、30 g、50 g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50 g的钩码挂在轻绳的挂钩P上D释放小车，翻开打点计时器的电源，打出一条纸带在屡次重复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：1第1个点到第N个点的间隔 为 40.0 cm.2打下第N点时小车的速度大小为1.00 m/s.该同学将钩码的重力当做小车所受的

7、拉力，拉力对小车做的功为_J，小车动能的增量为_ J由此数据能否探究出动能定理？_.6【刘蕊】某同学用如下图的装置，分别验证“动能定理及“机械能守恒定律，在装置中，气垫导轨上滑块的质量为M，钩码的质量为m，遮光条宽度为d，两光电门间的间隔 为L，滑块通过两光电门，记录的时间分别为t1、t2，当地的重力加速度为g。1开通气源，实验前要调节气垫导轨程度，在不提供其他器材的情况下，判断气垫导轨是否程度的方法是：_填“连接或“不连接悬挂钩码的细绳，给滑块一个初速度，观察_。2要用上述装置探究滑块受到的合外力做的功与滑块动能变化的关系，要使绳中拉力近似等于钩码的重力，那么m与M之间的关系应满足_；实验要

8、验证的表达式为_。3要用上述装置探究系统在运动中的机械能关系，滑块从光电门1运动到光电门2的过程中满足关系式_时用量表示，系统机械能守恒。假设测量过程中发现系统动能增量总是略大于钩码重力势能的减少量，可能的原因是_。7【刘蕊】某同学用如下图的装置验证动能定理。为进步实验精度,该同学屡次改变小滑块下落高度H的值,测出对应的平抛运动程度位移x,并算出x2,进而画出x2-H图线如下图。1原理分析：假设滑块在下滑过程中所受阻力很小,那么只要测量满足,便可验证动能原理。2实验结果分析：实验中获得的图线未经过坐标原点,而是大约在0.6h,0处与横轴相交,原因是  。8【刘蕊】某同学利用下述装置对

9、轻质弹簧的弹性势能进展探究，一轻质弹簧放置在光滑程度桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如下图向左推小球，使弹簧压缩一段间隔 后由静止释放小球分开桌面后落到程度地面通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能答复以下问题：1本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等重力加速度大小为g.为求得Ek，至少需要测量以下物理量中的_填正确答案标号；A小球的质量m B小球抛出点到落地点的程度间隔 sC桌面到地面的高度h D弹簧的压缩量xE弹簧原长l02用所选取的测量量和量表示Ek，得Ek_；3图中的直线是实验测量得到的sx图线从理

10、论上可推出，假如h不变，m增加，sx图线的斜率会_填“增大“减小或“不变；假如m不变，h增加，sx图线的斜率会_填“增大“减小或“不变由图中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与x的_次方成正比9【魏雪飞】某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系的实验，如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条完全一样的橡皮筋并在一起进展第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打点计时器所打的纸带测出1除了图中己有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和 电源填“交流或“直流2实验中，小车会受到摩擦阻力的作用

11、，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，那么以下操作正确的选项是 A放开小车，可以自由下滑即可 B放开小车，可以匀速下滑即可C前不挂橡皮筋，放开拖着纸带的小车，可以自由下滑即可D前不挂橡皮筋，放开拖着纸带的小车，可以匀速下滑即可3假设木板程度放置，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，以下说法正确的选项是 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小车已过两个铁钉的连线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 部分进展测量根据下面所示的纸带答复ABD BAF CGI DAK

12、10【闫晓琳】某探究学习小组的同学欲验证“动能定理，他们在实验室组装了一套如下图的装置，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，滑块处于静止状态假设你是小组中的一位成员，要完成该项实验，那么：1你认为还需要的实验器材有_2实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小根本相等，实验时首先要做好_；并保证沙和沙桶的总质量应_3在2的根底上，某同学用天平称量滑块的质量M.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m.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

13、上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2v1< v2那么本实验最终要验证的数学表达式为_用题中的字母表示实验中测量得到的物理量11【闫晓琳】如下图，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；2实验室提供的器材如下：长木板、小车、橡皮筋、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，以下图给出了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

14、_； 4在正确操作的情况下，某次所打的纸带如下图。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_部分进展测量根据下面所示的纸带答复，小车获得的速度是_m/s。计算结果保存两位有效数字12【巩文芳】某学习小组在“探究功与速度变化关系的实验中采用如下图实验装置1将气垫导轨接通气泵，通过调平螺丝调整气垫导轨使之程度，检查是否调平的方法是_2如下图，游标卡尺测得遮光条的宽度d_ cm；实验时，将橡皮条挂在滑块的挂钩上，向后拉伸一定的间隔 ，并做好标记，以保证每次拉伸的间隔 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t，那么滑块最后匀速运动的速度表达

15、式为_用字母表示3逐条增加橡皮条，记录每次遮光条经过光电门的时间，并计算出对应的速度那么画出的W-v2图象应是_13.【乔龙】如图甲所示，是某同学验证动能定理的实验装置其步骤如下：a易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在小车上，小车连接纸带合理调整木板倾角，让小车沿木板匀速下滑b取下轻绳和易拉罐，测出易拉罐和细沙的质量m及小车质量M.c取下细绳和易拉罐后，换一条纸带，让小车由静止释放，打出的纸带如图14乙中间部分未画出，O为打下的第一点打点计时器的打点频率为f，重力加速度为g.步骤c中小车所受的合外力为_为验证从O C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系，测出BD间的间隔 为x0，OC

16、间间隔 为x1，那么C点的速度为_需要验证的关系式为_用所测物理量的符号表示14.【乔龙】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程度放置,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,将点迹清楚的某点记为零点,顺次选取一系列点,分别测量这些点到零点之间的间隔 x,计算出它们与零点之间的速度平方差v2=v2-v02,弹簧测力计的读数为F,小车的质量为m,然后建立v2-x坐标系,通

17、过描点法得到的图像是一条过原点的直线,如图乙所示,那么这条直线的斜率的意义为 。填写表达式2假设测出小车质量为0.4kg,结合图像可求得小车所受合外力的大小为 N。3本实验中是否必须满足小桶含内部沙子的质量远小于小车的质量_填是或否4假设该同学通过计算发现小车所受合力小于弹簧测力计读数，明显超出实验误差的正常范围你认为主要原因是_15.【闫晓琳】某学习小组用图甲所示的实验装置探究“动能定理。他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。光电门滑块遮光条BA10205101520cm力传感

18、器图甲 图乙1某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，那么d= mm。2以下实验要求中不必要的一项为哪一项 请填写选项前对应的字母。A应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B应使A位置与光电门间的间隔 适当大些C应将气垫导轨调至程度D应使细线与气垫导轨平行3实验时保持滑块的质量M和A、B间的间隔 L不变，改变钩码质量m，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系，处理数据时应作出的图象是 请填写选项前对应的字母。A. 作出“图象 B作出“图象C. 作出“图象 D. 作出“图象16【李梦雅】如图1所示，用质量为m

19、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打点计时器使用的电源是_选填选项前的字母。来源:1ZXXKA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_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_选填选项前的字母的情况下，轻推一下小车，假设小车拖着纸带做匀速运动，说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假设干个计数点，相邻计数点间的时间间隔为

20、T。测得A、B、C各点到O点的间隔 为x1、x2、x3，如图2所示。实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=_，打B点时小车的速度v=_。4以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作出如图3所示的v2W图象。由此图象可得v2随W变化的表达式为_。根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含v2这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是_。5假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，假设重物质量不满足远小于小车质量的条件，那么从理论上分析，图4中正确反映v2W关系的是_。2、 计算题每题5分，共20分1.【乔龙】5分如图甲所示，一质量为m1 kg的物块静止在粗糙程度面上的A点，从t0时刻开场，物块受到按如图乙所示规律变化的程度力F作用并向右运动，第3 s末物块运动到B点时速度刚好为0，第5 s末物块刚好回到A点，物块与粗糙程度面之间的动摩擦因数0.2，g取10 m/s2求：1A与B间的间隔 ；2程度力F在5 s内对物块所做的功2【乔龙】5分