1、高中物理实验 探究动能定理习题精练1、如图所示,在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中,下列说法正确的是()A为减小实验误差,长木板应水平放置B通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加C小车在橡皮筋拉作用下做匀加速直线运动,当橡皮筋拉恢复原长后小车做匀速运动D应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度2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,实验装置如图所师,实验主要过程如下: (1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、; (2)分析打点计时器打出的纸带,求出小车的速度、; (3)作出草图; (4)分析图像。如果图像是一条直线,表明;如果不是直线,可考虑是
2、否存在、等关系。以下关于该试验的说法中有一项不正确,它是_。A本实验设法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条橡皮筋进行是实验时,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,可以使木板适当倾斜。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
3、进行计算。3 利用拉力传感器和速度传感器探究“动能原理”某试验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能原理”。如图12,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,记录小车通过A、B时的速度大小、小车中可以放置砝码。(1)试验主要步骤如下:测量 和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路;将小车停在C点, ,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A、B时的速度;在小车中增加砝码,或 ,重复的操作(2)表
4、1是他们测得的一组数据,期中M是M1与小车中砝码质量之和,是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量E,F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间所做的功。表格中的E3= ,W3= (结果保留三位有效数字)(3)根据表1,请在图13中的方格纸上作出E-W图线图134. 某实验小组采用如图所示的装置探究“动能定理”,图中小车中可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点计时器工作频率为50 Hz实验的部分步骤如下:在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;将小车停在打点计时器附近, , ,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列
5、点, ;改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复的操作图1是钩码质量为0.03 kg,砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置在小车的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统, _做正功, 做负功实验小组根据实验数据绘出了图2中的图线(其中v2v2v02),根据图线可获得的结论是 要验证“动能定理”,还需要测量的物理量是摩擦力和 02468100.000.050.100.150.200.25s/cmv2/(m2s2)表1纸带的测量结果测量点S/c
6、mr/(ms1)00.000.35A1.510.40B3.200.45C_D7.150.54E9.410.605某同学探究恒力做功和物体动能变化间的关系,方案如图所示.他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为减小这种做法带来的误差,实验中要采取的两项措施是:a b 如图所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T。距离如图。则打B点时的速度为 ;要验证合外力的功与动能变化间的关系,测得位移和速度后,还要测出的物理量有 ABCDEFx1x2x3x4x56.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
7、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
8、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,利用实验数据做出如图3所示的v2W图像。由此图像可得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,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v2W关系的是_。7.利用如题图所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系.小车的质量为M=200.0 g,钩码的
9、质量为m=10.0 g,打点计时器的电源为50 Hz的交流电.(1)挂钩码前,为了消除摩擦力的影响,应调节木板右侧的高度,直至向左轻推小车观察到_.(2)挂上钩码,按实验要求打出的一条纸带如题10-2图所示.选择某一点为O,一次每隔4个计时点取一个计数点.用刻度尺量出相邻计数点间的距离,记录在纸带上.计算打出各计数点时小车的速度v,其中打出计数点“1”时小车的速度v1=_m/s.(3)将钩码的重力视位小车受到的拉力,取g=9.80 m/s,利用W=mg算出拉力对小车做的功W.利用算出小车动能,并求出动能的变化量.计算结果见下表.2.452.923.353.814.262.312.733.123.614.00请根据表中的数据,在答题卡的方格纸上作出图象.(4)实验结果表明,总是略小于W.某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的.用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F=_.7