高考物理专项突破力学实验：探究动能定理11

1、试卷第 =page 8 8页，总 =sectionpages 8 8页试卷第 =page 7 7页，总 =sectionpages 8 8页2022届高考物理专项突破力学实验：探究动能定理11理论物理工作室编1某学习小组设计如下实验探究动能定理。如图所示，弯曲轨道AB固定在水平桌面上，在离轨道边缘B不远处有一可移动的竖直平面abcd，平面中心竖直线有刻度，0刻度与边缘B对齐。以边缘B的正下方的O点为原点建立水平x轴。实验时，将竖直平面移动到x处，从固定立柱处静止释放体积很小的钢珠，钢珠从B点离开后击中中心竖直线某点，记录刻度值y。改变x，重复实验。请回答以下问题：（1）研究平抛运动规律时，下述

2、条件中对减小误差没有帮助的是_。A弯曲轨道边缘保持水平B弯曲轨道尽量光滑C保持竖直平面abcd与水平面垂直D使用相同体积但质量较大的小钢珠（2）下列图像中，能正确反映y与x的关系是_。A B C（3）某同学想利用此装备来验证动能定理。操作如下，尽量减少钢珠与弯曲轨道之间的摩擦直至可忽略，将竖直平面固定，让钢珠离桌面高h处静止释放，记录钢珠击中中心竖直线刻度，记为y。改变立柱高度h，重复实验。若动能定理成立，则h与y成_（填“正比”或“反比”）。2如图甲所示是小徐同学做“探究做功与速度变化的关系”的实验装置。他用质量为m的重物通过滑轮牵引质量为M的小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录

3、小车的运动情况。(1)平衡摩擦力的时候，打点计时器_（填“需要”或“不需要”）开启。(2)平衡摩擦力后，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。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、如图乙所示。实验中，满足_这一条件时，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点时小车的动能_。（用题中给出的字母表示）(3)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若不能满足第(2)问的条件，但仍然按照第(2)问的方法求出W，则从理论上分析，图中正确反映关系的是_。3

4、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砂，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，测出易拉罐和细砂的质量m及小车质量M。c取下轻绳和易拉罐后，换一条纸带，让小车由静止释放，打出的纸带如图乙所示（中间部分未画出），O为打下的第一点。已知打点计时器的打点频率为f，重力加速度为g。(1)该实验是否一定要满足m远小于M_（填“是”或“否”）。(2)为验证从OC过程中小车合力做功与小车动能变化的关系，测出BD间的距离为，OC间距离为，则C点的速度为_。(3)需要验证的关系式为_（用所测物理量的符号表示）。

5、4某同学用如图（a）所示的装置应用动能定理测量滑块与长木板之间的动摩擦因数以及弹簧压缩时的弹性势能。将弹簀放置在水平长木板上，左端固定，右端在O点。在O点右侧的B位置安装一个光电门，计时器（图中未画出）与光电门相连。(1)用游标卡尺测出滑块上挡光片的宽度，读数如图（b）所示，则宽度d=_cm。(2)用力将滑块和弹簧压紧到A点，释放后，滑块上的挡光片通过光电门的时间为t，用米尺测量A、B之间的距离x；改变光电门的位置，仍将滑块由A点释放，测出多组t和x的值，做出图像，如图（c）所示。已知图像斜率的绝对值为，截距为b，重力加速度为g，则滑块与长木板之间的动摩擦因数=_（用题中所给物理量的字母表示）

6、。(3)若滑块（含遮光片）的质量为m，弹簧压缩至A点时的弹性势能 _（用题中所给物理量的字母表示）。5珈仪和焱希同学一起利用如图所示的装置验证“动能定理”，所用器材有打点计时器、天平、刻度尺、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。要完成该项实验，则：(1)还需要的实验器材有_（选填“交流”或“直流”）电源；(2)实验时为了保证质量为M的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：_，实验时首先要做的步骤是：_；(3)如图所示是焱希同学在做实验中，由打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带

7、上两相邻计数点的时间间隔为T，几个计数点之间的间隔依次为S1、S2、S3、S4、S5、S6，则：物体在A点处瞬时速度vA的表达式为_；从A到B，滑块质量M，沙和沙桶的总质量m，验证“动能定理”计算表达式为：_。6利用图示的实验装置探究合力做功与动能变化的关系。(1)甲小组同学正确平衡了阻力，选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M，取砝码的总重力值作为绳子的拉力值，按正确操作得到图示的一条纸带。在纸带上选取三个连续计时点A、B、C，测得它们到静止释放的起始点O的距离分别为sA、sB、sC，打点计时器的工作频率为f，已知当地重力加速度为g，从O到B的运动过程中，拉力对小车做功W=_，小车动能变

8、化量Ek=_；(2)乙小组同学也正确平衡了阻力，但并未保证选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M。在处理数据时，他们也取砝码和盘的总重力值作为绳子的拉力值，并采用图像法进行数据分析：在纸带上选取多个计数点，测量静止释放的起始点O到每个计数点的距离，并计算出每个计数点对应的小车速度v以及从O点到该计数点对应的过程中绳子拉力所做的功W。他们作出的图线为_。A BC D7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图所示的装置。(1)某同学用天平称量滑块的质量为M；往沙桶内装入适量的细沙，用天平秤出此时沙和沙桶的总质量为m；实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相

9、等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是_，实验时首先要做的步骤是_；(2)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）8某实验小组用如图的实验装置探究合力做功与动能变化的关系。铁架台竖直固定放置在水平桌面上，长木板一端放置在水平桌面边缘P处，另一端放置在铁架台竖直铁杆上，使长木板倾斜放置，长木板P处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时的挡光时间。实验步骤是：用游标卡尺测出滑块上挡光片的宽度L，用天平测量滑块的质量m。平衡摩擦

10、力：以长木板放置在水平桌面上的P处为轴，调节长木板在铁架台上的放置位置，使滑块恰好沿木板向下做匀速运动。在铁架台竖直杆上记下此位置Q1，用刻度尺测出Q1到水平面的高度H。保持P点位置不变，长木板另一端放置在铁架台竖直杆Q2上。用刻度尺量出Q1、Q2的距离h1，将滑块从Q2位置由静止释放，由光电门计时器读出挡光片的挡光时间t1。保持P位置不变，重新调节长木板另一端在铁架台上放置的位置，重复步骤数次。.滑块沿长木板由Q2运动到P的过程中，用测量的物理量回答下列问题（重力加速度已知为g）：(1)滑块通过光电门的速度v=_；(2)滑块的动能变化量Ek=_；(3)滑块克服摩擦力做的功Wf=_；(4)合力

11、对滑块做的功W合=_。.某同学以长木板在铁架台竖直杆上的放置位置到Q1的距离（h）为横坐标，以滑块的挡光片通过光电门的挡光时间的平方的倒数（）为纵坐标，根据测量数据在坐标中描点画出如图所示的直线，直线延长线没有过坐标原点，其原因主要是_。9某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，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的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等，组装的实验装置如图所示。（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

12、的细绳与木板平行，他这样做的目的是下列的哪个_（选填字母代号）。A避免小车在运动过程中发生抖动B可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰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）实验中，先接通电源，再释放钩码，得到如图所示的一条纸带。测得计时点A、B、D、E、F到起始点O的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。

13、设钩码的总质量为m，测得小车的总质量为M，且Mm，从打O点到打E点的过程中，细绳拉力对小车做的功W_，小车动能变化量Ek_.（5）他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，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_（选填字母代号）；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钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力10某同学利用如图所示的气垫导轨装置探究动能定理。在气垫导轨上安装了光电门，滑块上固定宽度为D的遮光条，用细线绕过定滑轮将质量为M的滑块（含遮光条）与重物相连，细线与导轨平行。实验中把重物的重力当作滑块受到的牵引力，每次滑块都从A处由静止释放，此处遮光条到光电门的距离为L。重物的质量用m表示，遮光条通过光电门的时间用t表示。(1)实验前调整气垫导轨水平，其目的是_；(2)实验中把重物的重力当作滑块受到的牵引力，需满足的条件是：重物质量m_滑块质量M；（选填“远大于”、“等于”、“远小于”）(3)实验中保持L不变，通过改变_来改变牵引力做的功；(4)在处理实验数据时，四组同学建立了下列四种坐标系，其中正确的是_。A B C D本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅