高一物理(人教版必修2)第七章第六节当堂检测训练-含答案

1．(2014·杭州学军中学高一月考)关于“探究功与速度变化的关系”实验，下列叙述正确的是()A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C．放小车的长木板应该尽量使其水平D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出解析：选D.本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少，只要测出以后各次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就已经足够了，A错误；每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，只有这样才能保证各次实验时，橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍，B错误；小车运动中会受到阻力，只有使木板倾斜到一定程度，才能减小误差，C错误；实验时，应该先接通电源，让打点计时器开始工作，然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出，D正确．2．(2014·辽宁大连高一考试)在用如图所示装置做“探究功与速度变化的关系”的实验时，下列说法正确的是()A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度解析：选AC.实验通过增加橡皮筋的条数，使橡皮筋对小车做的功成倍增加，故A正确，B错误；小车的速度对应的是橡皮筋对小车做功完毕的情形，故C正确，D错误．3．(2014·枣庄高一检测)探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示．以下关于该实验的说法中有一项不正确，它是()A．本实验设计让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W….所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W…B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法是使木板适当倾斜C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带，纸带上打出的点，两端密、中间疏，出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算解析：选D.实验中选用规格相同的橡皮筋，所以分别使用1、2、3…条橡皮筋进行实验，并每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致时，对小车所做的功分别是W、2W、3W…，选项A正确；小车运动中会受到阻力，本实验采用适当倾斜木板的方法以平衡摩擦力，选项B正确；纸带上打出的点，两端密、中间疏，说明小车先做加速运动，后做减速运动，即小车所受合力先沿斜面向下，后沿斜面向上，根据橡皮筋产生的弹力变化特点可知，小车一定受到摩擦阻力作用，故选项C正确；外力做功结束后小车速度达到最大，表现为纸带上点间距离最大且分布相对均匀，因此，选择“点”计算速度时，应用纸带上最后一段点间距离进行计算，选项D错误．4．(2014·洛阳高一检测)在“探究功与物体速度变化关系”的实验中作出W­v图象如图所示，哪一个是符合实际的()解析：选C.实验证明，力做的功W与物体速度v的二次方成正比，故作出的W­v图象应为一条开口向上的抛物线，C正确．5．(2014·高考天津卷)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，使牵引小车的细绳与木板平行．他这样做的目的是下列的哪个________(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)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．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力解析：(1)本实验需要知道小车的动能，因此还需要用天平测出小车的质量，用刻度尺测量纸带上点迹之间的长度，求出小车的瞬时速度．(2)牵引小车的细绳与木板平行的目的是在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力，选项D正确．(3)在保证所挂钩码数目不变的条件下要减小小车加速度可以增加小车的质量，故可在小车上加适量砝码(或钩码)．(4)当小车在运动过程中存在阻力时，拉力做正功和阻力做负功之和等于小车动能增量，故拉力做功总是要比小车动能增量大一些；当钩码加速运动时，钩码重力大于细绳拉力，此同学将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，则拉力做功要比小车动能增量大，故只有C、D正确．答案：(1)刻度尺、天平(包括砝码)(2)D(3)可在小车上加适量砝码(或钩码)(4)CD6．(2013·高考福建卷)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲)：(1)下列说法哪一项是正确的________．(填选项前字母)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50Hz，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)．解析：(1)平衡摩擦力是让小车重力的下滑分力与摩擦力平衡，故不能挂钩码平衡摩擦力，选项A错误；本实验中，近似认为小车所受拉力等于钩码的重力，因此应使钩码的质量远小于小车的质量，选项B错误；实验时，为充分利用纸带，应使小车靠近打点计时器由静止释放，选项C正确．(2)vB＝eq\f(AC,2t)＝eq\f(18.59－5.53×10－2,0.2)m/s＝0.653m/s.答案：(1)C(2)0.6537．在“探究恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中．(1)某同学的实验设计方案如图所示，该实验用钩码的重力表示小车受到的合外力，实验在安装正确、操作规范的前提下(已平衡摩擦力)进行，还需要满足的条件是：____________________________.(2)实验中，除位移、速度外，还要测出的物理量有：______________________________.(3)在上述实验中，打点计时器使用的交流电频率为50Hz.某同学平衡摩擦力时打出的一段纸带如图所示，则小车匀速运动时的速度大小为________m/s.(计算结果保留三位有效数字)解析：(1)实验时应保证小车的质量远大于钩码的质量．因为当小车质量远大于钩码质量时，可认为小车所受拉力F的大小等于钩码重力．(2)小车用细绳跨过滑轮与钩码连接，使小车在钩码的拉动下在木板上做由静止开始的匀加速运动，通过纸带信息，测出钩码下落的高度(小车的位移)及小车对应的速度，计算出拉力所做的功及小车具有的动能，分析比较，即可得出拉力做功与小车动能改变的关系．要求拉力的功和动能还需要测钩码和小车的质量．(3)小车先加速后匀速运动，匀速运动的速度可由DE段求得．v＝eq\f(l,t)＝eq\f(0.130－0.102,0.02)m/s＝1.40m/s.答案：(1)钩码的质量远小于小车的质量(2)钩码和小车的质量(3)1.408．某同学利用图甲所示装置探究力对物体做的功与物体速度变化的关系，得到了下表的数据：实验次数12345橡皮筋条数13457小车速度v/(m·s－1)0.711.231.421.581.71(注：每条橡皮筋拉长的长度都一样)(1)由表可以得出定性结论：________________________________________________________________________.(2)设一条橡皮筋拉长到固定长度所做功为W0，大致画出橡皮筋所做的功W与小车速度v的图象．(画在图乙中)(3)根据以上的W­v图象对W与v的关系作出初步判断：__________________________.(4)根据数据完成下表的空白部分实验次数12345橡皮筋做功W0v2/(m2·s－2)W与v的关系解析：每条橡皮筋拉长的长度都一样，一条橡皮筋拉长到固定长度所做的功为W0，由做功与拉长橡皮筋条