2018年高考物理总复习专题实验：探究功与速度变化的关系练习卷

1、1某同学用图甲所示的器材做“探究功与速度变化的关系”的实验。如图甲所示，小车在一条橡皮筋作用下弹出，实验：探究功与速度变化的关系25沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功计为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，小车速度可由速度传感器测出，并经电脑处理后得出如图乙所示的一一对应的v t 图象，由图象可以读出每次实验时小车获得的最大速度并记入表中。次数做功速度 （ms ）表中“X”处的数值应该是 2）从表格中可以得出，合力的功W与速度v 的关系是。）速度平方（m3）在作W v2图象时，由于实际操作过程中木板的倾角调整不当

2、，造成实际图线与理想图线（虚线）存在差 s 2）1W1.001.0022W1.411.9933W1.732.9944WX55W2.245.022某中学实验小组采用如图1 所示的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50 Hz1 ）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加速运动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

3、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2 所示）求得小车获得的速度为m/s（结果保留三位有效数字）。3）画出的W v 图象如图3 所示，根据图线形状可知，下列猜想肯定不正确的是。A W vB W 1vC Wv2D Wv33某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。实验主要步骤如下：使小物块在1 条橡皮筋的作用下弹出，沿水平桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为M1；在钉子上分别套2 条、 3 条、 4 条相同橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，重复步骤，小物块

4、落点分别记为M2、 M3、M4；测量相关数据，进行数据处理。1 ）为求出小物块抛出时的速度，需要测量下列物理量中的（填正确答案标号）。A小物块的质量mB橡皮筋的原长xC橡皮筋的伸长量 xD桌面到地面的高度hE小物块抛出点到落地点的水平距离L2）将几次实验中橡皮筋对小物块做的功分别记为W1、 W2、 W3，小物块抛出点到落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、以 为横坐标作图，才能得到一条直线。3）小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，由此引起的误差属于（填“偶然”或“系统”）误差。4某实验小组利用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系，他们将宽度为d

5、 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，砝码对光电门无影响。实验主要步骤如下：用游标卡尺测量挡光片的宽度d。将木板略微倾斜以平衡摩擦力，使细线拉力做的功等于合力对小车做的功；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、小车中砝码和挡光片的质量之和为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、 t2；在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复的操作。（ 1 ）下表是他们测得的多组数据，其中| v22 v1

6、2 | 是两个速度的平方差，F 为砝码盘及盘中砝码的总重力，W是F 在A、 B 间做的功。表格中W3=。（结果保留三位有效数字）次数M( kg )|v2v1|(m2 s 2)F（ N）W（ J）11.0000.3800.4000.20021.0000.8260.8400.42031.0000.9961.010W342.0001.202.4201.2152.0001.422.8601.435如图所示的实验装置，可以用来验证动能定理和探究力和加速度的关系两个实验，其中2） 若在本实验中没有平衡摩擦力，假设小车与水平长木板之间的动摩擦因数为如下操作：保证小车质量不变（未知），改变砝码盘中砝码的数量（

7、取绳上拉力近似为砝码盘及盘中砝码2211 212m、 t 1、 t 2的数据，并得到m与11 的关系图象，如图乙所示。已知图象t2 t1在纵轴上的截距为b，直线PQ的斜率为k， A、 B两点的距离为线发生弯曲的原因是。 利用上面的实验器材完成s，挡光片的宽度为d，则 =；图M 为带滑轮的小车的质量， m为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）6某实验小组利用图示装置进行“探究动能定理”的实验，实验步骤如下：A挂上细线和钩码，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；B打开速度传感器，取下轻绳和钩码，保持A中调节好的长木板倾角不变，让小车从长木板顶端由静止下滑，分别记录小车通过速度

8、传感器1 和速度传感器2 时的速度大小v1 和v2；C重新挂上细线和钩码，改变钩码的个数，重复步骤AB。回答下列问题：（ 1 ）按上述方案做实验，长木板表面粗糙对实验结果（填“有”或“无”）影响。（2）若要验证动能定理，还需测量的物理量有。A悬挂钩码的总质量mB长木板的倾角C两传感器间的距离lD小车的质量M（3）根据实验所测的物理量，验证动能定理的表达式为（重力加速度为g）。7某实验小组做“探究动能定理”实验，装置如图甲所示。探究对象是铝块（质量小于砂桶），保持其质量m不变，通过在砂桶中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。已知当地重力加速度为g，电源频率为 f。（ 1 ）若把

9、力传感器装在右侧轻绳上则实验的误差会更（填“大”或“小”）。（ 2） 实验时， 让砂桶从高处由静止开始下落，在纸带打出一系列的点，如图乙所示，其中 0 是打下的第一个点，取纸带上05 过程进行研究，铝块动能的增加量 Ek=， 外力做的功W=。（ 3） 为了更普遍地反应铝块运动过程中功与动能增加量的关系，某同学选取0点到不同计数点过程，作出 EkW图象如图丙所示，他根据，才得到结论：外力做的功等于动能的增加量。（ 4） 了提高实验效果，提出一条合理的建议：。8如图，某研究性学习小组为探究“物体的做功与动能的关系”，设计了如下实验：平直轨道B 固定在水平桌面上。弹射装置A固定于轨道上，小球被劲度系

10、数较大的压缩弹簧弹出后从轨道端点O滑出做平抛运动落到地面。Ep=，式中 k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量。1 ）为减小实验误差，弹射装置距离轨道端点O应该 （填“近些”或“远些”）。2）实验中是否要测量桌面的高度。（填“是”或“否”）。3）改变弹簧的压缩量x，并测出对应的小球做平抛运动的水平位移s，在坐标纸中根据已描出的点作出合理9为了探究做功与物体动能之间的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块，轻弹簧的一端与滑块相接，另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门P 固定在气垫导轨底座上适当位置，如图所示。弹簧处于自然状态时，滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置，与光电门相连的光电计时

11、器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间。实验步骤如下：用游标卡尺测量遮光片的宽度d；在气垫导轨上适当位置标记一点A（图中未标出，A、 P 间距离远大于d），将滑块从A点由静止释放，由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t ；利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v；更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤，记录弹簧劲度系数及相应的速度v。实验数据如下表所示：弹簧劲度系数k2k3k4k5k6k0.71.01.21.41.51.7v/(m s 1)1021830.51.01.41.92.42.9v2/(m 2 s 2)0099990.31.01.82.83.95.1v3

12、/(m 3 s 3)602048m。1 ）测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图所示，读得d=2）用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块速度的表达式v=。（3）已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中，弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比，根据表中数据可得出弹簧对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v 的关系是。10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。1）打点计时器使用的电源是（选填选项前的字母）。A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

13、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，若小车拖着纸带做匀速运动，表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若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、 B、 C各点到O点的距离为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力对小车做的功W=B 点时小车的速度v=mg。从打O点到打B点的过程中，拉4）以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作出如图3

14、所示的v2W图象。由此图象可得v2随W变化的表达式为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，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图4 中正确反映v2 W关系的是11某同学把附有滑轮的长木板放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系，此外还准备了打点计时器及配套1）若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些。2）实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，他这样做的目的是下列的A避免小车在运动过

15、程中发生抖动B可使打点计时器在纸带上打出的点清晰C可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力3）平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度，在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法： 。4）他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的（填字母代号）。A在接通电源的同时释放了小车B小车释放时离打点计时器太近C阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D钩码匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力参考答案1（1 ）2.00（2） Wv2（ 3） AD2（1 ）C （ 2）2.00（ 3）AB3（1 ）DE （2）L2（3）系统bd24（1 ）0.505（2）bd绳上拉力不能近似为砝码盘及盘中砝码的总重力2kgs225（1 ） BC （ 2）（ 3） x v2k12126（1 ）无 （ 2） A