《(全國(guó)通用)2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 微專題43 實(shí)驗(yàn):探究動(dòng)能定理加練半小時(shí)(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(全國(guó)通用)2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 微專題43 實(shí)驗(yàn):探究動(dòng)能定理加練半小時(shí)(含解析)(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、實(shí)驗(yàn):探究動(dòng)能定理
[方法點(diǎn)撥] 通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)題設(shè),明確研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是哪一段,以及研究對(duì)象受到的合外力是“誰(shuí)”,合外力的功如何測(cè)量.
1.(2018·河南省開(kāi)封市第三次模擬)某同學(xué)“驗(yàn)證動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌;導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長(zhǎng)方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為M,左端由跨過(guò)輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一易拉罐相連,易拉罐和里面的細(xì)沙總質(zhì)量為m;遮光片兩條長(zhǎng)邊與導(dǎo)軌垂直;導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門,可以測(cè)量遮光片經(jīng)過(guò)光電門的擋光時(shí)間為t,d表示遮光片的寬度,L表示A、B兩點(diǎn)間的距離.滑塊與導(dǎo)軌間沒(méi)有摩擦,用g表示重力加速度.
圖1
(1)該同學(xué)首先用游
2、標(biāo)卡尺測(cè)量了遮光片的寬度,如圖2所示,遮光片的寬度d=________cm.
圖2
(2)該同學(xué)首先調(diào)整導(dǎo)軌傾角,易拉罐內(nèi)盛上適量細(xì)沙,用輕繩通過(guò)滑輪連接在滑塊上.讓滑塊恰好在A點(diǎn)靜止.剪斷細(xì)繩后,滑塊開(kāi)始加速下滑,則其受到的合外力為_(kāi)_______(用題目中所給的物理量符號(hào)表示).
(3)為驗(yàn)證從A→B過(guò)程中滑塊所受合外力做功與滑塊動(dòng)能變化的關(guān)系,需要驗(yàn)證的關(guān)系式為_(kāi)_______________(用題目所給物理量符號(hào)表示).
2.某學(xué)習(xí)小組利用如圖3所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究合外力與速度的關(guān)系.一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板固定在水平桌面上,用輕繩繞過(guò)定滑輪及動(dòng)滑輪將滑塊與彈簧測(cè)力計(jì)相連.實(shí)驗(yàn)
3、中改變動(dòng)滑輪下懸掛的鉤碼個(gè)數(shù),進(jìn)行多次測(cè)量,記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F,并利用速度傳感器測(cè)出從同一位置P由靜止開(kāi)始釋放的滑塊經(jīng)過(guò)速度傳感器時(shí)的速度大小v,用天平測(cè)出滑塊的質(zhì)量m,用刻度尺測(cè)出P與速度傳感器間的距離s,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間,滑輪的質(zhì)量都很小.
圖3
(1)實(shí)驗(yàn)中鉤碼的質(zhì)量________(填“需要”或“不需要”)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量.
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出v2-F圖象,下列圖象中最符合實(shí)際情況的是________.
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)已測(cè)得數(shù)據(jù)及v2-F圖象,________(填“能”或“不能”)測(cè)出滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù).
3.(2019·福建省三明一中模擬)如
4、圖4所示,是“探究功與物體速度變化關(guān)系”的裝置.第一次由一根橡皮筋提供牽引力使小木塊在某處由靜止彈出,然后分別改用2根、3根…相同的橡皮筋,使小木塊從同樣的位置彈出.
圖4
(1)小木塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)受到阻力,應(yīng)將長(zhǎng)木板______(填“左”或“右”)端適當(dāng)墊高作為補(bǔ)償.
(2)只用1根橡皮筋作用時(shí),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如圖5所示.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用50Hz的交流電源,則小木塊被彈出時(shí)的速度為_(kāi)_______m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
圖5
(3)下表是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)量的幾組數(shù)據(jù),請(qǐng)選取合適的物理量和單位,在圖6中作出圖象以便找到做功與小木塊動(dòng)能的關(guān)系.
橡皮筋數(shù)
做功
5、
v
v2
v3
2
2W
1.27
1.13
1.62
2.08
3
3W
1.56
1.25
2.43
3.79
4
4W
1.80
1.34
3.24
5.83
5
5W
2.01
1.42
4.05
8.15
6
6W
2.20
1.48
4.86
10.71
圖6
(4)如果本實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有進(jìn)行第(1)步的操作,則上述所畫的圖線________.
A.仍為原圖線 B.向上平移
C.向下平移 D.傾斜程度會(huì)發(fā)生變化
答案精析
1.(1)1.14 (2)mg (3)mgL=M
解析 (1)寬度d=(
6、11+0.4) mm=11.4mm=1.14cm.
(2)由于滑塊在A點(diǎn)靜止,因此滑塊的下滑分力等于易拉罐及細(xì)沙的總重力mg,又由于斜面與滑塊間無(wú)摩擦,因此滑塊下滑時(shí),其受到的合外力等于mg.
(3)本實(shí)驗(yàn)需驗(yàn)證mgL=Mv2,而到達(dá)B點(diǎn)的速度v=,代入可得mgL=M2=M.
2.(1)不需要 (2)B (3)能
解析 (1)實(shí)驗(yàn)中鉤碼的質(zhì)量不需要遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量,因?yàn)榛瑝K所受的拉力可由彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)出.
(2)由Fs-μmgs=mv2-0可得v2=F-2μgs,當(dāng)m、s、μ一定時(shí),v2與F為線性關(guān)系,且v=0時(shí)F>0,B正確.
(3)設(shè)v2-F圖象與橫軸的截距為b,則b=μmg,得μ=.
3.(1)左 (2)0.90 (3)如圖所示 (4)B
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