2022年高中物理第章能的转化和守恒实验：探究恒力做功与动能改变的关系学业分层测评鲁科版必修 .pdf

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1、1 实验：探究恒力做功与动能改变的关系(建议用时： 45 分钟) 1在“探究合外力做功和动能变化的关系”的实验中，根据实验数据作出了如图所示的Wv图象，下列符合实际的是( ) 【导学号： 01360042】【解析】根据实验探究知道Wv2，故Wv图象应是开口向上的抛物线的一部分，故B对， A、C、D错【答案】B 2在“探究恒力做功与动能改变的关系”的实验中，小车运动中会受到阻力作用这样，在小车沿木板滑行的过程中，除细线对其做功外，还有阻力做功，这样便会给实验带来误差， 我们在实验中想到的办法是使木板略微倾斜，对于木板的倾斜程度，下面说法正确的是( ) 木板只要稍微倾斜一下即可，没有什么严格的要求

2、木板的倾斜角度在理论上应满足下面的条件：重力沿斜面的分力应等于小车受到的阻力如果小车在倾斜的木板上能做匀速运动，则木板的倾斜程度是满足要求的其实木板不倾斜，问题也不是很大，因为实验总存在误差AB CD 【解析】有两个标准可以验证木板是否满足实验要求：(1) 小车的重力沿斜面的分力应等于小车自由运动时所受的阻力；(2) 小车能在木板上做匀速直线运动故B正确【答案】B 3在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中( 装置如图6): 【导学号： 01360043】名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -

3、- - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 2 图 6 (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器并由静止释放(2) 图 7 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50 Hz，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 ) 图 7 【解析】(1) 平衡摩擦力的原理就是在没有拉力的情况下调整斜面倾角，使小车重力沿木板向下的分力平衡小车和纸带所受阻力，不应挂钩码A错；为减小系统误差应使钩

4、码质量远小于小车质量B错；实验时使小车靠近打点计时器能充分利用纸带，由静止释放使测出的动能即等于该过程的动能变化量，便于利用实验数据进行探究，故选C.(2) 据vBxAC2T0.653 m/s可得打B点时小车的瞬时速度【答案】(1)C (2)0.653 4某实验小组的同学采用如图8 所示的装置 ( 实验中， 小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面 ) 用打点计时器得到一条纸带后，通过分析小车位移与速度变化的关系来研究合力对小车所做的功与速度变化的关系图 9 是实验中得到的一条纸带，点O为纸带上的起始点，A、B、C是纸带上的三个连续的计数点，相邻两个计数点间均有4 个点未画出，用刻度尺测得A、B、

5、C到O的距离如图9 所示已知所用交变电源的频率为50 Hz，则：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 3 图 8 图 9 (1) 打B点时，小车的瞬时速度vB_m/s.( 结果保留两位有效数字) (2) 实验中， 该小组的同学画出小车位移l与速度v的关系图象如图10 所示根据该图线形状， 某同学对W与v的关系作出的猜想，肯定不正确的是_( 填写选项字母代号) 图 10 AWv2B WvCW1vD Wv3(3) 本实验中

6、，若钩码下落高度为h1时合力对小车所做的功为W0，则当钩码下落h2时，合力对小车所做的功为_( 用h1、h2、W0表示) 【解析】(1)vBlAC2T220.1 m/s 0.80 m/s. (2) 由题图知，位移与速度的关系图象很像抛物线，所以可能lv2或lv3，又因为WFl，F恒定不变，故Wv2或Wv3，A、D正确， B 、C错误(3) 设合力为F，由W0Fh1，得FW0h1，所以当钩码下落h2时WFh2h2h1W0. 【答案】(1)0.80 (2)BC (3)h2h1W05(2016闽清高一月考) 在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载

7、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 4 采用如图11 所示的实验装置和实验器材. 【导学号： 01360044】图 11 (1) 为了用细线的拉力表示小车受到的合外力，实验中必须进行的操作是_ ；为了能够用沙桶和沙所受的重力代替拉力，必须满足的条件是_ (2) 如图 12 为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A、B两点对应的过程来探究恒力做功与动能改变的关系已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g. 若沙与沙桶的总质量为m1，小车的质量为m2. 则此

8、过程恒力做的功W_，动能的改变量Ek_( 用题中或图中的物理量符号表示) 图 12 【解析】(1) 为了用细线的拉力表示小车受到的合外力，实验时应平衡小车受到的摩擦力， 即改变木板的倾角，使重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力，要用沙桶和沙的重力代替拉力，须使得小车的质量远大于沙桶和沙的质量(2)Wm1gs. 打A、B两点时小车对应的瞬时速度分别为vAs12T，vBs22T，Ek12m2v2B12m2v2A12m2(s22T)212m2(s12T)2. 【答案】(1) 平衡摩擦力小车的质量远大于沙桶和沙的质量(2)m1gs12m2(s22T)212m2(s12T)26在探究动能定理的实验中

9、，将小车放在一端有滑轮的长木板上，让纸带穿过打点计时器， 一端固定在小车上实验中平衡摩擦力后，小车的另一端用细线挂钩码，细线绕过固定在长木板上的定滑轮，线的拉力大小就等于钩码的重力，这样就可以研究拉力做功和小车动能的关系已知所挂钩码的质量m1.0 102kg，小车的质量m08.5 102kg(g取 10 m/s2) (1) 若实验中打点纸带如图13 所示，打点时间间隔为0.02 s ，每三个计时点取一个计数点，O点是打点起点，则打B点时，小车的速度vB_m/s，小车的动能EkB_J从钩码开始下落至B点，拉力所做的功是_J，因此可得出的结论是名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - -

10、- - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 5 _图 13 (2) 根据纸带算出相关各点的速度v，量出小车运动距离s，则以v22为纵轴，以s为横轴画出的图线应是_，图线的斜率表示_ _ _. A B C D 【解析】(1) 因为小车做匀加速运动，由平均速度公式得vB0.031 4 0.007 820.06m/s0.2 m/s.小车的动能EkB12m0v2B1.7 103 J. 拉力做的功WTsmgsOB1.76103 J. 结论：在实验误差允许范围内，拉力所做的功等于物体动能的增加(2) 画出的图线为C项图所示，图线的斜率表示小车的加速度a. 【答案】见解析名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -