高一【实验:探究动能定理】习题带解析

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高一物理必修一动能动能定理习题带答案

高一物理必修一动能动能定理习题带答案

动能定理知识点1:动能的概念1.关于物体的动能,下列说法正确的是()A.质量大的物体,动能一定大B.速度大的物体,动能一定大C.速度方向变化,动能一定变化D.物体的质量不变,速度变为原来的两倍,动能将变为原来的四倍2.改变汽车的质量和速度,都能使汽车的动能发生改变,在下列几种情况下,汽车的动能可以变为原来4倍的是()A.质量不变,速度增大到原来2倍B.速度不变,质量增大到原来2倍C.质量减半,速度增大到原来4倍D.速度减半,质量增大到原来4倍3.某物体做变速直线运动,在t1时刻速率为v,在t2时刻速率为n v,则在t2时刻的动能是t1时刻的()A.n倍B.n/2倍C.n2倍D.n2/4倍知识点2:合外力做功与动能变化的关系4. 子弹以水平速度V射入静止在光滑水平面上的木块M,并留在其中,则()A.子弹克服阻力做功与木块获得的动能相等B.阻力对子弹做功小于子弹动能的减少C.子弹克服阻力做功与子弹对木块做功相等D.子弹克阻力做功大于子弹对木块做功5.下列关于运动物体所受的合外力、外力做功和动能变化的关系中正确的是()A.如果物体受的合外力为零,那么合外力对物体做的功一定为零B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零C.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化D.物体的动能不变,所受的合外力一定为零6.关于做功和物体动能变化的关系,正确的是()A、只有动力对物体做功时,物体动能可能减少B、物体克服阻力做功时,它的动能一定减少C、动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变化D、外力对物体做功的代数和等于物体的末动能和初动能之差7.用起重机将质量为m的物体匀速地吊起一段距离,那么作用在物体上各力的做功情况应该是下面的哪种说法()A.重力做正功,拉力做负功,合力做功为零B.重力做负功,拉力做正功,合力做正功C.重力做负功,拉力做正功,合力做功为零D.重力不做功,拉力做正功,合力做正功8.若物体在运动过程中受到的合外力不为零,则()A.物体的动能不可能总是不变的B.物体的加速度一定变化C.物体的速度方向一定变化D.物体所受合外力做的功可能为零知识点3:利用动能定理比较力、位移、速度的大小9.质量不等,但具有相同初动能的两个物体,在摩擦系数相同的水平地面上滑行,直到停止,则()A.质量大的物体滑行的距离大B.质量小的物体滑行的距离大C.它们滑行的距离一样大D.它们克服摩擦力所做的功一样多10.两个材料相同的物体,甲的质量大于乙的质量,以相同的初动能在同一水平面上滑动,最后都静止,它们滑行的距离是()A.乙大B.甲大C.一样大D.无法比较11.质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上,若物体受水平力F的作用从静止起通过位移s时的动能为E1,当物体受水平力2F作用,从静止开始通过相同位移s,它的动能为E2,则()A. E2=E1B. E2=2 E1C. E2>E1D. E1<E2<2 E1知识点4:利用动能定理计算力、位移、速度的大小12.质量为m,速度为v的子弹,能射入固定的木板L深。

高一物理动能定理试题答案及解析

高一物理动能定理试题答案及解析

高一物理动能定理试题答案及解析1.一子弹以速度v飞行恰好射穿一块铜板,若子弹的速度是原来的3倍,那么可射穿上述铜板的数目为()A.3块B.6块C.9块D.12块【答案】C【解析】子弹以速度v运动时,恰能水平穿透一块固定的木板,根据动能定理有:,设子弹的速度为时,穿过的木板数为n,则有:联立两式并代入数据得:n=9块,C正确。

【考点】考查了动能定理的应用2.在一次试车实验中,汽车在平直的公路上由静止开始做匀加速运动,当速度达到v时,立刻关闭发动机让其滑行,直至停止。

其v-t图象如图所示。

则下列说法中正确的是()A.全程牵引力做功和克服阻力做功之比为1:1B.全程牵引力做功和克服阻力做功之比为2:1C.牵引力和阻力之比为2:1D.牵引力和阻力之比为3:1【答案】AD【解析】试题解析:由于物体初始的速度为零,最后的速度也为零,故物体的动能没有变化,即动能的增量为零,根据动能定理可知,物体受到的合外力也为零,即全程牵引力做功和克服阻力做功相等,故它们的比值为1:1,A正确,B错误;由图像可知,1s前物体在牵引力的作用下运动,其位移为x,则后2s内物体的位移为2x,故由动能定理可得:Fx=f(x+2x),所以牵引力F和阻力f之比为3:1,D正确,C错误。

【考点】动能定理。

3.甲、乙两物体质量之比m1∶m2=1∶2,它们与水平桌面间的动摩擦因数相同,若它们以相同的初动能在水平桌面上运动,则运动位移之比为.【答案】2:1。

【解析】根据动能定理得可知,对于甲物体:m1gμ×x1=Ek,对于乙物体:m2gμ×x2=Ek,联立以上两式解之得x1:x2=m2:m1=2:1,故位移之比为2:1。

【考点】动能定理。

4.一根用绝缘材料制成的轻弹簧,劲度系数为k,一端固定,另一端与质量为m、带电量为+q的小球相连,静止在光滑绝缘的水平面上,当施加一水平向右的匀强电场E后(如图所示),小球开始作简谐运动,关于小球运动有如下说法中正确的是A.球的速度为零时,弹簧伸长qE/kB.球做简谐运动的振幅为qE/kC.运动过程中,小球的机械能守恒D.运动过程中,小球动能的改变量、弹性势能的改变量、电势能的改变量的代数和为零【答案】BD【解析】球的平衡位置为Eq=kx,解得x= qE/k,在此位置球的速度最大,选项A 错误;球做简谐运动的振幅为qE/k,选项B正确;运动过程中,由于电场力和弹力做功,故小球的机械能不守恒,选项C 错误;运动过程中,由于电场力和弹力做功,所以小球动能的改变量、弹性势能的改变量、电势能的改变量的代数和为零,选项D 正确。

【物理】物理动能与动能定理练习题含答案及解析

【物理】物理动能与动能定理练习题含答案及解析

【物理】物理动能与动能定理练习题含答案及解析一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1.某校兴趣小组制作了一个游戏装置,其简化模型如图所示,在 A 点用一弹射装置可 将静止的小滑块以 v 0水平速度弹射出去,沿水平直线轨道运动到 B 点后,进入半径 R =0.3m 的光滑竖直圆形轨道,运行一周后自 B 点向 C 点运动,C 点右侧有一陷阱,C 、D 两点的竖 直高度差 h =0.2m ,水平距离 s =0.6m ,水平轨道 AB 长为 L 1=1m ,BC 长为 L 2 =2.6m ,小滑块与 水平轨道间的动摩擦因数 μ=0.5,重力加速度 g =10m/s 2.(1)若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点,求小滑块在 A 点弹射出的速度大小; (2)若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周离开圆形轨道后只要不掉进陷阱即为胜出,求小滑块在 A 点弹射出的速度大小的范围. 【答案】(1)(2)5m/s≤v A ≤6m/s 和v A ≥【解析】 【分析】 【详解】(1)小滑块恰能通过圆轨道最高点的速度为v ,由牛顿第二定律及机械能守恒定律由B 到最高点2211222B mv mgR mv =+ 由A 到B :解得A 点的速度为(2)若小滑块刚好停在C 处,则:解得A 点的速度为若小滑块停在BC 段,应满足3/4/A m s v m s ≤≤ 若小滑块能通过C 点并恰好越过壕沟,则有212h gt =c s v t =解得所以初速度的范围为3/4/A m s v m s ≤≤和5/A v m s ≥2.如图所示,足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧,一个质量0.04kg m =,电量4310C q -=⨯的带负电小物块与弹簧接触但不栓接,弹簧的弹性势能为0.32J 。

某一瞬间释放弹簧弹出小物块,小物块从水平台右端A 点飞出,恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高点B ,并沿轨道BC 滑下,运动到光滑水平轨道CD ,从D 点进入到光滑竖直圆内侧轨道。

高一物理动能定理试题答案及解析

高一物理动能定理试题答案及解析

高一物理动能定理试题答案及解析1.两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ于O点,A点为MN上的一点。

一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动.取无限远处的电势为零,则A.q由A向O的运动是匀加速直线运动B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C.q运动到O点时的动能最大D.q运动到O点时电势能为零【答案】BC【解析】两等量正电荷周围部分电场线如右图所示,其中P、Q连线的中垂线MN上,从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小,且方向始终指向无穷远方向.故试探电荷所受的电场力是变化的,q由A向O的运动做非匀加速直线运动,故A错误.电场力方向与AO方向一致,电场力做正功,电势能逐渐减小;故B正确.从A到O过程,电场力做正功,动能增大,从O到N过程中,电场力做负功,动能减小,故在O点试探电荷的动能最大,速度最大,故C正确.取无限远处的电势为零,从无穷远到O点,电场力做正功,电势能减小,则q运动到O点时电势能为负值,故D错误.【考点】考查了带电粒子在电场中的运动2.一汽车质量为2000kg,行驶时受到的阻力为车重的0.1倍。

若汽车以3000N的恒定牵引力在水平公路上从静止开始前进100m时关闭发动机。

求:(1)汽车前进100m时的速度;(2)汽车关闭发动机后还能滑行多远。

【答案】(1)v=10m/s(2)x=50m【解析】设汽车前进100m时的速度为v,则对汽车应用动能定理得:.......................① 4分代入数据解得:v=10m/s....... ..... ..② 1分设汽车关闭发动机后还能滑行的距离为x,则对汽车应用动能定理得:.......... ..... ..... ③ 4分代入数据解得:x=50m..... ..... ..... . ④ 1分【考点】考查了动能定理的综合应用3.中国著名篮球运动员姚明在一次投篮中对篮球做功为W,出手高度为h1,篮筐距地面高度为h2,球的质量为m。

2019年高一物理必修2同步习题:4.3.1 实验:探究动能定理 Word版含答案

2019年高一物理必修2同步习题:4.3.1 实验:探究动能定理 Word版含答案

第四章第三节探究外力做功与物体动能变化的关系第1课时实验:探究动能定理1.在探究功与物体速度变化关系的实验中,根据实验数据作出的W-v图象,下列符合实际的是( )2.某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系.此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、天平(包括砝码)、小木块等.组装的实验装置如图所示.(1)若要完成该实验,必需的实验器材还有_________________.(2)实验开始时,为了在平衡阻力后使细绳拉力等于小车受的合力,他调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行.(3)他将钩码重力当作细绳拉力,经多次实验发现:“拉力做功总是要比小车动能增量大一些”.造成这一情况的原因是( )A.在接通电源的同时释放了小车B.小车释放时离打点计时器太近C.平衡阻力时木板倾角过大D.钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力3.某同学在探究功与物体速度变化的关系实验中,设计了如图甲所示的实验.将纸带固定在重物上,纸带穿过电火花计时器或打点计时器.先用手提着纸带,使重物靠近计时器并静止.然后接通电源,松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列小点,得到的纸带如图乙所示.O点为计时器打下的第1个点,该同学对数据进行了下列处理:取OA=AB=BC,并根据纸带算出了A、B、C三点的速度分别为v A=0.12 m/s,v B=0.17 m/s,v C=0.21 m/s.图甲图乙根据以上数据你能否大致判断W∝v2?4.在用自由落体运动探究外力做功与动能关系时,某同学按照正确的操作选得纸带如图所示,其中O点是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的三个点,该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm).已知打点计时器电源频率为50 Hz,重物质量为m,当地重力加速度g=9.80 m/s2.(1)这三组数据中不符合有效数字读数要求的是________.(2)该同学用重物在OB段的运动来探究两者之间的关系,先计算出该段时间重力做的功为:________,接着从打点计时器打下的第一个点O数起,图中的B点是打点计时器打下的第9个点,他用v B=gt计算B点对应的重物的瞬时速度,得到动能的增加量为________(均保留三位有效数字).这样他发现重力做的功________(填“大于”或“小于”)动能的增加量,造成这一错误结论的原因是_________________________________________________________.5.在“探究恒力做功和物体速度变化的关系”实验中:(1)某同学的实验设计方案如图所示,该实验用钩码的重力表示小车受到的合外力,为此,实验时在安装正确、操作规范的前提下(已平衡摩擦力),还需要满足的条件是_____________________________________________________.(2)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 是该同学确定的计数点,相邻计数点间的时间间隔为T ,距离如图所示.则打C 点时小车的速度为______________________,要验证合外力的功与速度变化的关系,除位移、速度外,还要测出的物理量有________.答案1B 2(1)刻度尺 (3)D3 设由O 到A 的过程中,重力对重物所做的功为W ,那么由O 到B 过程中,重力对重物所做的功为2W .由O 到C 过程中,重力对重物所做的功为3W .由计算可知v 2A =1.44×102 m 2/s 2, v 2B =2.89×10-2 m 2/s 2,v 2C =4.41×102m 2/s 2,v 2B v 2A ≈2,v 2Cv 2A≈3,即v 2B ≈2v 2A ,v 2C ≈3v 2A .由以上数据可以判定W ∝v 2是正确的,也可以根据W -v 2的图线来判断(如图所示). 4 从有效数字的位数上不难得出15.7不符合有效数字的读数要求. (2)重力做的功为:W G =mgh OB =m ×9.80×12.42×10-2 ≈1.22m , v B =gt =9.80×0.16 m/s =1.568 m/s ,动能的增加量ΔE k =12mv 2B =12m ×1.5682≈1.23m .ΔE k >W G ,造成这一现象的原因是计算重物速度时,认为重物下落加速度为g ,而实际由于重物下落过程中受到空气阻力作用,故重物的加速度小于g ,将重物的速度算大了.应该用AC 段的平均速度计算,即v B =AC2T(T =0.02 s).5 (1)钩码的重力远小于小车的总重力 (2)Δx 2+Δx 32T 钩码的重力。

高一物理动能定理的理解试题答案及解析

高一物理动能定理的理解试题答案及解析

高一物理动能定理的理解试题答案及解析1.质量为0.01kg、以800m/s的速度飞行的子弹与质量为0.8kg、以10m/s的速度飞行的皮球相比A.子弹的动量较大B.皮球的动量较大C.子弹的动能较大D.皮球的动能较大【答案】C【解析】根据,子弹的动量P1=8Kg.m/s;皮球的动量P2=8Kg.m/s;所以两者动量相等;根据,子弹的动能EK1="3200J;" 皮球的动能EK2=40J;所以子弹的动能较大,选项C正确。

【考点】动量及动能的概念。

2.一质量为m的滑块,以速度v在光滑水面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度变为-2v(方向与原来相反),在这段时间内,水平力所做的功为:()A.B.C.D.【答案】A【解析】水平力做的功等于物体动能的变化量,所以,选A。

3.水平地面上,一运动物体在10 N摩擦力的作用下,前进5 m后停止,在这一过程中物体的动能减少了()A.10 J B.25 JC.50 J D.100 J【答案】C【解析】根据动能定理内容:合外力做功等于动能变化量,所以开始动能为fs=50J,C对;4.某运动的物体动能为Ek,若将其质量和速度均变为原来的2倍,则物体的动能变为() A.2Ek B.4EkC.8Ek D.16Ek【答案】C【解析】根据动能公式,质量和速度都变为原来的2倍,动能变为原来的8倍,C对;5.一个物体的速度从0增加到v,再从v增加到2v,前后两种情况下,物体所受的合外力对物体做的功之比是()A.1∶1B.1∶3C.1∶2D.1∶4【答案】B【解析】,B对;6.在足球比赛中,红队球员在白队禁区附近主罚定位球,并将球从球门右上角贴着球门射入,球门高为h ,足球飞入球门的速度为v ,足球质量为m ,则红队球员将足球踢出时对足球做的功为 : ( )A .B .C .D .【答案】C【解析】以踢球后到最高点应用动能定理,,则W=,C 对;7. 一人用力踢质量为1 kg 的皮球,使球由静止以10m/s 的速度飞出,假定人踢球瞬间对球的平均作用力是200N ,球在水平方向运动了20 m 停止,那么人对球所做的功为 A .500J B .4000J C .50J D .1000J【答案】C【解析】根据动能定理,人对球所做的功等于动能的变化量,即,C 正确。

动能定理典型例题解析

动能定理典型例题解析

动能定理典型例题解析动能定理是描述物体在运动过程中动能的变化情况的重要定律。

本文将通过解析几个典型的例题,深入探讨动能定理在物理学中的应用。

例题1:自由落体物体的动能变化假设一个质量为m的物体从高度h自由落下,忽略空气阻力。

求物体下落到地面时的动能变化。

解析:根据动能定理,动能的变化等于力做功的变化。

在自由下落的过程中,物体只受重力作用,而重力做的功等于质量乘以高度的变化。

因此,动能的变化为:$$ \\Delta KE = -mgh $$若取下落物体的位置高度为0,则最后动能为0,从高度h下降为0的过程中其动能减少为-mgh。

例题2:弹簧振子的动能变化考虑一个质量为m的弹簧振子,振子静止时拉伸了一段距离x。

当振子释放后振动,达到最大位移A时,求振子的动能变化。

解析:弹簧振子具有弹簧势能和动能。

在静止时,只有势能;在振动的过程中,势能和动能不断转化。

根据动能定理,动能变化等于合外力做的功。

在弹簧振动中,合外力主要是弹簧力,且弹簧力与位移成正比。

因此,动能的变化为:$$ \\Delta KE = -\\frac{1}{2} kA^2 $$振子从最大位移A回到平衡位置时动能增加1/2kA^2。

在振子做简谐振动的周期内,动能一直在势能和动能之间不断变化。

总结通过以上两个例题的分析,可以看出动能定理在不同情况下的应用。

动能定理是描述物体运动过程中动能变化的基本定律,它揭示了能量在运动过程中的转化与守恒规律,为分析力学中的问题提供了重要的工具和思路。

在物理学教学和研究中,动能定理都起到了不可替代的作用。

希望通过本文的讨论,读者能更深入理解动能定理的重要性和应用,为进一步学习物理学奠定基础。

以上是本文对动能定理中的典型例题进行详细解析的内容。

愿读者在学习物理学的道路上能够有所收获。

请保持好奇心,发现世界的美好!。

【物理】物理动能与动能定理练习题含答案及解析

【物理】物理动能与动能定理练习题含答案及解析

【物理】物理动能与动能定理练习题含答案及解析一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1.如图所示,质量m =3kg 的小物块以初速度秽v 0=4m/s 水平向右抛出,恰好从A 点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道。

圆弧轨道的半径为R = 3.75m ,B 点是圆弧轨道的最低点,圆弧轨道与水平轨道BD 平滑连接,A 与圆心D 的连线与竖直方向成37︒角,MN 是一段粗糙的水平轨道,小物块与MN 间的动摩擦因数μ=0.1,轨道其他部分光滑。

最右侧是一个半径为r =0.4m 的半圆弧轨道,C 点是圆弧轨道的最高点,半圆弧轨道与水平轨道BD 在D 点平滑连接。

已知重力加速度g =10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)求小物块经过B 点时对轨道的压力大小;(2)若MN 的长度为L 0=6m ,求小物块通过C 点时对轨道的压力大小; (3)若小物块恰好能通过C 点,求MN 的长度L 。

【答案】(1)62N (2)60N (3)10m 【解析】 【详解】(1)物块做平抛运动到A 点时,根据平抛运动的规律有:0cos37A v v ==︒ 解得:04m /5m /cos370.8A v v s s ===︒小物块经过A 点运动到B 点,根据机械能守恒定律有:()2211cos3722A B mv mg R R mv +-︒= 小物块经过B 点时,有:2BNB v F mg m R-= 解得:()232cos3762N BNBv F mg m R=-︒+=根据牛顿第三定律,小物块对轨道的压力大小是62N (2)小物块由B 点运动到C 点,根据动能定理有:22011222C B mgL mg r mv mv μ--⋅=- 在C 点,由牛顿第二定律得:2CNC v F mg m r+=代入数据解得:60N NC F =根据牛顿第三定律,小物块通过C 点时对轨道的压力大小是60N(3)小物块刚好能通过C 点时,根据22Cv mg m r=解得:2100.4m /2m /C v gr s s ==⨯=小物块从B 点运动到C 点的过程,根据动能定理有:22211222C B mgL mg r mv mv μ--⋅=- 代入数据解得:L =10m2.如图所示,在娱乐节目中,一质量为m =60 kg 的选手以v 0=7 m/s 的水平速度抓住竖直绳下端的抓手开始摆动,当绳摆到与竖直方向夹角θ=37°时,选手放开抓手,松手后的上升过程中选手水平速度保持不变,运动到水平传送带左端A 时速度刚好水平,并在传送带上滑行,传送带以v =2 m/s 匀速向右运动.已知绳子的悬挂点到抓手的距离为L =6 m ,传送带两端点A 、B 间的距离s =7 m ,选手与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2,若把选手看成质点,且不考虑空气阻力和绳的质量.(g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:(1)选手放开抓手时的速度大小; (2)选手在传送带上从A 运动到B 的时间; (3)选手在传送带上克服摩擦力做的功. 【答案】(1)5 m/s (2)3 s (3)360 J 【解析】试题分析:(1)设选手放开抓手时的速度为v 1,则-mg (L -Lcosθ)=mv 12-mv 02,v 1=5m/s(2)设选手放开抓手时的水平速度为v 2,v 2=v 1cosθ① 选手在传送带上减速过程中 a =-μg② v =v 2+at 1③④匀速运动的时间t 2,s -x 1=vt 2⑤ 选手在传送带上的运动时间t =t 1+t 2⑥ 联立①②③④⑤⑥得:t =3s(3)由动能定理得W f =mv 2-mv 22,解得:W f =-360J 故克服摩擦力做功为360J . 考点:动能定理的应用3.如图所示是一种特殊的游戏装置,CD 是一段位于竖直平面内的光滑圆弧轨道,圆弧半径为10m ,末端D 处的切线方向水平,一辆玩具滑车从轨道的C 点处下滑,滑到D 点时速度大小为10m/s ,从D 点飞出后落到水面上的B 点。

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【实验探究动能定理】习题
随堂训练
1.
图5-4-5
在用图5-4-5所示装置做“探究动能定理”的实验时,下列说法正确的是()
A.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
解析:本题主要考查本实验的实验原理,考查考生的理解能力.实验通过增加橡皮筋的条数,使橡皮筋对小车做的功成倍增加,故A正确,B错误,小车的速度对应的是橡皮筋对小车做功完毕时的情形,故C正确,D错误.
答案:AC
2.在“探究动能定理”的实验中,某同学是用下面的方法和器材进行实验的:放在长木板的小车,由静止开始在几条完全相同的橡皮筋的作用下沿木板运动,小车拉动固定在它上面的纸带,纸带穿过打点计时器.关于这一实验,下列说法中正确的是()
A.长木板要适当倾斜,以平衡小车运动中受到的阻力
B.重复实验时,虽然用到橡皮筋的条数不同,但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同
C.利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点最密集的部分进行计算
D.利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算解析:在本题的实验中,由于小车在运动中受到阻力(摩擦力和纸带的阻力),所以要使长木板适当倾斜,以平衡小车运动过程中受到的阻力,重复实验时,为了使橡皮筋对小车所做的功与它的条数成正比,所以用到橡皮筋的条数虽然不同,但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同,利用纸带上的点计算小车的速度时,由于要计算的是小车脱离橡皮筋后匀速运动的速度,所以应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算,故A、B、D选项是正确的.
答案:ABD
3.
图5-4-6
如图5-4-6所示,在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中,关于橡皮筋做的功,下列说法中正确的是()
A.橡皮筋做的功可以直接测量
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.橡皮筋在小车运动的全程中始终做功
D.把橡皮筋拉伸为原来的两倍,橡皮筋做功也增加为原来的两倍
解析:橡皮筋的功等于橡皮筋所释放的弹性势能,但无法直接测量,橡皮筋的条数成倍增加,弹性势能也会成倍增加,即做功成倍增加,但橡皮筋只是在释放弹性势能的一段时间内才做功,故A、C错,B对.橡皮筋的弹性势能与形变量的平方成正比,当拉伸为原来的两倍时,功变为原来的4倍,故D错.
答案:B
4.
图5-4-7
某实验小组采用如图5-4-7所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行.打点计时器工作频率为50 Hz.
(1)实验中木板略微倾斜,这样做________;
A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑
B.是为了增大小车下滑的加速度
C.可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
图5-4-8
(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……,并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放小车.把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1,第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1,……;橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出.根据第四次的纸带(如图5-4-8所示)求得小车获得的速度为________ m/s.
(3)
图5-4-9
若根据多次测量数据画出的W-v草图如图5-4-9所示,根据图线形状,可知对W 与v的关系作出的猜想肯定不正确的是________.
A.W∝v B.W∝1
v C.W∝v2D.W∝v3
(4)如果W∝v2的猜想是正确的,则画出的W-v2图象应是
________________________________________________________________________;(5)在本实验中你认为影响实验效果的可能原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________. (只要回答出一种原因即可)
解析:(1)使木板稍微倾斜的目的是平衡摩擦力,使得橡皮筋松动后小车能够做匀速运动,故选项C、D正确.
(2)由纸带后半部分两点间距离相同,可知小车开始做匀速运动,可求得:
v=x
T=
0.04 m
0.02 s=2 m/s
(3)由W-v图象可知,随速度增大,W变化率增大,故选项A、B是不可能的.
(4)若W∝v2,由函数关系可知W-v2图象应该是过原点的直线.
(5)影响实验效果的因素很多,例如:橡皮筋规格不完全相同、小车质量太小、木板倾斜
过大或过小、每次实验不能让小车从同一位置由静止开始释放等等.
答案:(1)CD(2)2(3)AB(4)过原点的一条直线(5)橡皮筋的规格不完全相同、木板倾斜过大、小车质量太小等(只要回答出一种原因即可)
5.
图5-4-10
某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”.如图5-4-10所示,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.在水平桌面上相距50.0 cm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)实验主要步骤如下:
①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;
②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.
③在小车中增加砝码,或________,重复②的操作.
(2)表1是他们测得的一组数据,其中M是M1与小车中砝码质量之和,|v22-v21|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ΔE,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ΔE3=________,W3=________.(结果保留三位有效数字)
(3)根据表1,请在图5-4-11中的方格纸上作出ΔE-W图线.
表1数据记录表
次数M/kg
|v22-v21
|
/(m/s)2
ΔE/J F/N W/J
10.50
0.760
0.19
0.40
0.20
20.50
1.65
0.41
3
0.84
0.42
30.50
2.40ΔE3
1.22
W3
41.00
2.40 1.20
2.42
1.21
51.00
2.84 1.42
2.86
1.43
图5-4-11
解析:(1)①在实验过程中拉力对小车和传感器做功使小车和传感器的动能增加,所以需要测量小车和传感器的总质量;②静止释放小车;③通过控制变量法只改变小车的质量或只改变拉力大小得出不同的数据;(2)通过拉力传感器的示数和AB长用W=FL可计
算拉力做的功;(3)利用图象法处理数据,由动能定理W=1
2
m(v22-v21)可知W与ΔE成正比,作图可用描点法.
答案:(1)小车由静止释放改变钩码数量
(2)0.600 J 0.610 J
(3)见解析。

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