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1、第五章 第5單元 一 探究動(dòng)能定理
1．關(guān)于“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)中，下列敘述正確的是 ( )
A．每次實(shí)驗(yàn)必須設(shè)法算出橡皮筋對(duì)小車做功的具體數(shù)值
B．每次實(shí)驗(yàn)中，橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度沒有必要保持一致
C．放小車的長(zhǎng)木板應(yīng)該盡量使其水平
D．先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出
解析：本實(shí)驗(yàn)沒有必要測(cè)出橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要測(cè)出以后各次實(shí)驗(yàn)
時(shí)橡皮筋做的功是第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的多少倍就已經(jīng)足夠了，A錯(cuò)；每次實(shí)驗(yàn)橡皮筋伸
長(zhǎng)的長(zhǎng)度必須保持一致，只有這樣才能保證以后各次實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋做的功是第一
次實(shí)驗(yàn)時(shí)的整數(shù)倍，B錯(cuò)；小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力，只有使木板傾
2、斜到一定程度，
才能減小誤差，C錯(cuò)；實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始工作，然后再
讓小車在橡皮筋的作用下彈出，D正確．
答案：D
2．如圖實(shí)－1－10所示，在“探究動(dòng)能定理”實(shí)驗(yàn)中小車在運(yùn)動(dòng)過程中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在
紙帶上打出一系列的點(diǎn)，打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s，小車的運(yùn)動(dòng)情況在A、B之間可
描述為________運(yùn)動(dòng)，在C、D之間可描述為________運(yùn)動(dòng)．小車離開橡皮筋后的速
度為________m/s.
圖實(shí)－1－10
答案：加速度逐漸減小的加速直線 勻速直線 0.36
3．(2020·濟(jì)南模擬)某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)
3、
驗(yàn)，他的操作步驟是：
①擺好實(shí)驗(yàn)裝置如圖實(shí)－1－11所示．
②將質(zhì)量為200 g的小車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，
并按住小車．
③在質(zhì)量為10 g、30 g、50 g的三種鉤碼中，
他挑選了一個(gè)質(zhì)量為50 g的鉤碼掛在拉線的掛
鉤P上．
④釋放小車，打開電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，
打出一條紙帶．
(1)在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條．經(jīng)測(cè)量、計(jì)算，得到如下
數(shù)據(jù)：
①第一個(gè)點(diǎn)到第N個(gè)點(diǎn)的距離為40.0 cm.
②打下第N點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為1.00 m/s.該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉
力，算出：拉力對(duì)小車做的功為________ J，小車動(dòng)能的增量為_
4、_______ J.
(2)此次實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果，他沒能得到“恒力對(duì)物體做的功，等于物體動(dòng)能的增量”，
且誤差很大．顯然，在實(shí)驗(yàn)探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素．請(qǐng)你根據(jù)該同
學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置和操作過程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
解析：(1)拉力F＝mg＝0.050×9.8 N＝0.49
5、 N，拉力對(duì)小車做的功W＝F×l＝
0.49×0.400 J＝0.196 J
小車動(dòng)能的增量ΔEk＝mv2＝×0.200×1.002 J
＝0.100 J
(2)誤差很大的可能原因：①小車質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量，使鉤碼的重力與小車
受到的繩的拉力差別較大；②沒有平衡摩擦力；③先放小車后開電源，使打第一個(gè)
點(diǎn)時(shí)，小車已有一定的初速度．
答案：(1)0.196 0.100 (2)①小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量；②沒有平衡摩擦力；③
操作錯(cuò)誤：先放小車后接通電源
4．(2020·廣東高考)某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動(dòng)能定理”．如圖
實(shí)－1－12所示，他們將拉力傳感
6、器固定在小車上，用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其通過一個(gè)
定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大?。谒阶烂嫔舷嗑?0.0
cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器記錄小車通過A、B時(shí)的速度大?。≤囍?
可以放置砝碼．
圖實(shí)－1－12
(1)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：
①測(cè)量________和拉力傳感器的總質(zhì)量M1；把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另
一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路．
②將小車停在C點(diǎn)，________，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄細(xì)線拉力及小車通過
A、B時(shí)的速度．
③在小車中增加砝碼，或________，重復(fù)②的操作．
(2)表1是他們測(cè)得的一組數(shù)
7、據(jù)，其中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量m之和，|v22－v12|
是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量ΔE，F(xiàn)是拉力傳
感器受到的拉力，W是F在A、B間所做的功．表格中ΔE3＝________，W3＝
________.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
表1 數(shù)據(jù)記錄表
次數(shù)
M/kg
|v12－v22|/(m/s)2
ΔE/J
F/N
W/J
1
0.500
0.760
0.190
0.400
0.200
2
0.500
1.65
0.413
0.840
0.420
3
0.500
2.40
ΔE3
1.220
W3
4
1
8、.000
2.40
1.20
2.420
1.21
5
1.000
2.84
1.42
2.860
1.43
(3)根據(jù)表1，請(qǐng)?jiān)趫D實(shí)－1－13中的方格紙上作出ΔE－W圖線．
圖實(shí)－1－13
解析：(1)略
(2)由各組數(shù)據(jù)可見規(guī)律ΔE＝m|v22－v12|，可得ΔE3＝0.600 J
觀察F－W數(shù)據(jù)規(guī)律可得數(shù)值上W3＝F/2＝0.610 J
(3)在方格紙上作出ΔE－W圖線如圖所示
答案：(1)①小車?、谌缓筢尫判≤嚒、鄹淖冦^碼數(shù)量
(2)0.600 J 0.610 J (3)見解析圖
5．某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室
9、組裝了一套如圖實(shí)－1
－14所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、
紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋
放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．
圖實(shí)－1－14
若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則
(1)你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有________．
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)
量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是________，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是___________________．
(3)在(2)的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量為M.往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用
10、
天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量為m.讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)．用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄
其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的
速度大小v1與v2(v1＜v2)．則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為______________．(用
題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量)
解析：該實(shí)驗(yàn)中的研究對(duì)象是滑塊，目的是比較合外力對(duì)滑塊所做的功與滑塊動(dòng)能
的增量的關(guān)系．因?yàn)楹贤饬Σ坏扔诨瑝K的重力，兩端質(zhì)量不可能“抵消”，所以要
分別測(cè)出沙、滑塊的質(zhì)量，還要測(cè)出滑塊移動(dòng)的距離，便于計(jì)算做的功和速度．
實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意平衡摩擦力，以減少誤差，從實(shí)驗(yàn)方便性上考慮要把沙的重力看做滑
塊的合外力，故m遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M，故實(shí)驗(yàn)表達(dá)式為mgL＝Mv22－Mv12.
答案：(1)天平、刻度尺 (2)沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量 平衡摩擦力 (3)mgL＝Mv22－Mv12
2020屆高三物理練習(xí) 探究動(dòng)能定理 新人教版
