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1、2022年高考物理大一輪復習 第五章 第5講 實驗五 探究動能定理模擬檢測
1．(xx年佛山調(diào)研)某實驗小組利用如圖5－5－13甲所示的實驗裝置測量小物塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ，粗糙曲面AB固定在水平面上，其與水平面相切于B點，P為光計時器的光電門，固定在B點．實驗時將帶有遮光條的小物塊m從曲面AB上的某點自由釋放，小物塊通過光電門P后停在水平面上某點C．已知當?shù)刂亓铀俣葹間.
圖5－5－13
(1)用游標卡尺測量遮光條的寬度d如圖5－5－13乙所示，其讀數(shù)d＝________cm；
(2)為了測量動摩擦因數(shù)，除遮光條寬度d及數(shù)字計時器顯示的時間t，還需要測量的物理量及其
2、符號是____________________________________________，則動摩擦因數(shù)μ＝________(用測量的量表示)；
(3)改變小物塊釋放位置，進行多次測量后，為了減小實驗誤差，可采用圖象法(即通過畫出較合理的圖象)來處理實驗數(shù)據(jù)，你認為應(yīng)該建立的坐標系為：縱坐標用物理量________，橫坐標用物理量________．
【答案】(1)0.370 (2)光電門P與C之間的距離s (3) s
【解析】(1)主尺的刻度：3 mm，游標尺上的第14個刻度與主尺的刻度對齊，讀數(shù)是：0.05×14＝0.70 mm，總讀數(shù)：3 mm＋0.70 mm＝3.70 mm＝
3、0.370 cm；
(2)實驗的原理：根據(jù)遮光條的寬度與滑塊通過光電門的時間即可求得滑塊的速度：v＝；
B到C的過程中，摩擦力做功，根據(jù)動能定理得：
－μmgs＝0－mv2，
聯(lián)立以上兩式得動摩擦因數(shù)的表達式：μ＝.
還需要測量的物理量是：光電門P與C之間的距離s.
(3)由動摩擦因數(shù)的表達式可知，μ與t2和s的乘積成反比，所以s與的圖線是過原點的直線，應(yīng)該建立的坐標系為：縱坐標用物理量，橫坐標用物理量s.
2．(xx年福建卷)在“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實驗中(裝置如圖5－5－14甲)：
圖5－5－14
(1)下列說法哪一項是正確的______．(填選項前字
4、母)
A．平衡摩擦力時必須將鉤碼通過細線掛在小車上
B．為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使鉤碼質(zhì)量遠大于小車質(zhì)量
C．實驗時，應(yīng)使小車靠近打點計時器由靜止釋放
(2)圖5－5－14乙是實驗中獲得的一條紙帶的一部分，選取O、A、B、C計數(shù)點，已知打點計時器使用的交流電頻率為50 Hz.則打B點時小車的瞬時速度大小為____m/s.(保留3位有效數(shù)字)
【答案】(1)C (2)0.653
【解析】(1)在“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實驗中，平衡摩擦力時要去掉細線另一端的鉤碼．為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使鉤碼質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量，A、B錯誤．實驗時，應(yīng)使小車靠近打點計時器由靜止釋放，C正確．(2)打B點時小
5、車的瞬時速度大小為v＝×10－2 m/s＝0.653 m/s.
3．(xx年四川卷)如圖5－5－15甲所示，某組同學借用“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”的相關(guān)實驗思想、原理及操作，進行“研究合外力做功和動能變化的關(guān)系”的實驗：
圖5－5－15
(1)為達到平衡阻力的目的，取下細繩及托盤，通過調(diào)整墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做____________運動．
(2)連接細繩及托盤，放入砝碼，通過實驗得到圖5－5－15乙所示的紙帶．紙帶上O為小車運動起始時刻所打的點，選取時間間隔為0.1 s的相鄰計數(shù)點A、B、C、D、E、F、G.實驗時小車所受拉力為0.2
6、N，小車的質(zhì)量為0.2 kg.
請計算小車所受合外力做的功和小車動能的變化ΔEk，補填表中空格．(結(jié)果保留至小數(shù)點后第四位)
O－B
O－C
O－D
O－E
O－F
W/J
0.0432
0.0572
0.0734
0.0915
ΔEk/J
0.0430
0.0570
0.0734
0.0907
分析上述數(shù)據(jù)可知：在實驗誤差允許的范圍內(nèi)W＝ΔEk，與理論推導結(jié)果一致．
(3)實驗前已測得托盤質(zhì)量為7.7×10－3kg，實驗時該組同學放入托盤中的砝碼質(zhì)量應(yīng)為______kg.(g取9.8 m/s2，結(jié)果保留至小數(shù)點后第三位)
【答案】(1)勻速直線 (2)0.1115 0.1105 (3)0.015
【解析】在OF過程中，小車所受合外力做的功W＝F·＝0.2×0.5575 J＝0.1115 J．打F點時速度v＝×10－2 m/s，小車動能的變化ΔEk＝mv2＝×0.2×2 J＝0.1105 J．根據(jù)實驗時小車所受拉力為0.2 N，小車的質(zhì)量為0.2 kg可知，小車質(zhì)量不是遠大于托盤和砝碼質(zhì)量之和．由mg－F＝ma，F(xiàn)＝Ma可得m＝＝0.0227 kg，即托盤和砝碼質(zhì)量之和為0.0227 kg，該組同學放入托盤中的砝碼質(zhì)量應(yīng)為Δm＝0.0227 kg－7.7×10－3 kg＝0.015 kg.
2022年高考物理大一輪復習 第五章 第5講 實驗五 探究動能定理模擬檢測
