2020年高考物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí)： 專題21 探究動(dòng)能定理

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1、2020年高考物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí)： 專題21 探究動(dòng)能定理 姓名:________ 班級(jí):________ 成績:________ 一、 單選題 (共2題；共4分) 1. （2分） (2017高一下瀘州期末) 在“探究合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，合外力對(duì)物體做功用W表示，物體的速度用v表示，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖所示的W﹣v圖象，下列符合實(shí)際的是（ ） A . B . C . D . 2. （2分） (2017高一下瓊山期末) 探究力對(duì)原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度變化的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)主要過程

2、如下： ⑴設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W ⑵分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，求出小車的速度v1、v2、v3…； ⑶作出W﹣v草圖； ⑷分析W﹣v圖象，如果W﹣v圖象是一條直線，表明w∝v；如果不是直線，可考慮是否存在w∝v2、w∝v3等關(guān)系． 以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法中有一項(xiàng)不正確，它是 A . 本實(shí)驗(yàn)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W，所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實(shí)驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長度保持一致，當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功為W，用2條、3條…橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功分別是2W、3W． B .

3、小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力，補(bǔ)償?shù)姆椒?，可以使木板適當(dāng)傾斜． C . 某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，得到一條記錄紙帶，紙帶上打出的點(diǎn)，兩端密、中間疏，出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小． D . 根據(jù)記錄紙帶上打出的點(diǎn)，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的距離來進(jìn)行計(jì)算． 二、 多選題 (共3題；共9分) 3. （3分） (2017紅橋模擬) 關(guān)于探究功與物體速度變化的關(guān)系的實(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，橡皮筋拉伸的長度必須保持一致 C . 放小車的長木板應(yīng)該盡量使其水平 D .

4、 先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出 4. （3分） (2017高二上黑龍江開學(xué)考) 在運(yùn)用如圖所示裝置做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（ ） A . 通過改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值 B . 通過改變橡皮筋的長度改變拉力做功的數(shù)值 C . 通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測(cè)定小車加速過程中獲得的最大速度 D . 通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測(cè)定小車加速過程中獲得的平均速度 5. （3分） (2019高二上包頭月考) 在高中物理實(shí)驗(yàn)中，下列說法中正確的是（ ） A . 在“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)中，通過改變橡皮筋的長度來改變拉力做功的數(shù)值

5、 B . 在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，采用的科學(xué)方法是等效替代法 C . 在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，最好用直尺直接測(cè)量彈簧的伸長量 D . 庫侖定律是實(shí)驗(yàn)定律 三、 填空題 (共1題；共3分) 6. （3分） (2017高一下防城期末) 探究力對(duì)原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度變化的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)主要過程如下： ⑴設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W ⑵分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，求出小車的速度v1、v2、v3…； ⑶作出W﹣v草圖； ⑷分析W﹣v圖象，如果W﹣v圖象是一條直線，表明w∝v；如果不是直線，可考慮是否存在w∝v2、

6、w∝v3等關(guān)系． 以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法中有一項(xiàng)不正確，它是________ A ．本實(shí)驗(yàn)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W，所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實(shí)驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長度保持一致，當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功為W，用2條、3條…橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功分別是2W、3W． B ．小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力，補(bǔ)償?shù)姆椒?，可以使木板適當(dāng)傾斜． C ．某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，得到一條記錄紙帶，紙帶上打出的點(diǎn)，兩端密、中間疏，出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒有使木板傾斜或傾角太?。? D ．根據(jù)記錄紙帶上打出的點(diǎn)，求小車獲得的速度

7、的方法，是以紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的距離來進(jìn)行計(jì)算． 四、 實(shí)驗(yàn)題 (共10題；共44分) 7. （5分） (2017高二上嘉興期中) 軍軍同學(xué)進(jìn)行“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)： （1） 下列要求對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的是． A . 兩細(xì)繩必須等長 B . 拉橡皮條的兩條細(xì)繩夾角越大越好 C . 彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行 D . 兩彈簧測(cè)力計(jì)同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)，示數(shù)之差盡可能大 （2） 兩彈簧測(cè)力計(jì)的量程都為5N，最小刻度為0.1N．實(shí)驗(yàn)時(shí)，沿著兩個(gè)不同的方向拉彈簧測(cè)力計(jì)，如圖所示．請(qǐng)從圖中讀出彈簧測(cè)力計(jì)甲的拉力大小為________N． （3） 本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法

8、是 A . 理想實(shí)驗(yàn)法 B . 等效替代法 C . 控制變量法 D . 建立物理模型法． 8. （4分） 用圖甲所示裝置探究動(dòng)能定理。有下列器材：A．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；B．220V交流電源；C．紙帶；D．細(xì)線、小車、砝碼和砝碼盤；E.一端帶滑輪的長木板、小墊木；F.刻度尺。 （1） 實(shí)驗(yàn)中還需要的實(shí)驗(yàn)器材為________。 （2） 按正確的實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙，圖中數(shù)據(jù)xA、xB和xAB已測(cè)出，交流電頻率為f，小車質(zhì)量為M，砝碼和砝碼盤的質(zhì)量為m，以小車、砝碼和砝碼盤組成系統(tǒng)為研究對(duì)象，從A到B過程中，合力做功為________，動(dòng)能變化量為__

9、______，比較二者大小關(guān)系，可探究動(dòng)能定理。 9. （3分） (2015高一下洛陽期中) 某同學(xué)做“探究做功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，如圖所示，圖中小車在一條橡皮筋的作用下彈出，沿木板滑行，這時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功為W．當(dāng)用2條，3條…相同的橡皮筋實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長的長度都保持一致．每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度都由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出． （1） 實(shí)驗(yàn)中小車會(huì)受到阻力，可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡摩擦力，需要在________（填“左”或“右”）側(cè)墊高木板． （2） 若粗糙的木板水平，小車在橡皮筋的作用下，當(dāng)小車速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置可能

10、是 A . 橡皮筋處于原長狀態(tài) B . 橡皮筋仍處于伸長狀態(tài) C . 小車在兩個(gè)鐵釘連線處 D . 小車已過兩個(gè)鐵釘連線處 10. （3分） (2017高二下上饒期中) 某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車A使之做勻速運(yùn)動(dòng)，然后與原來靜止的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)．他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖1所示，在小車后連接著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源頻率為50Hz，長木板墊著小木片以平衡摩擦力． （1） 若已得到打點(diǎn)紙帶如圖2所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距（標(biāo)在圖上）．A為運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)，則應(yīng)該選擇________段來計(jì)算A碰前

11、的速度，應(yīng)選擇________段來計(jì)算A和B碰后的共同速度．（以上空格選填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”） （2） 已測(cè)得小車A的質(zhì)量m1=0.40kg，小車B的質(zhì)量m2=0.20kg，由以上測(cè)量結(jié)果可得碰前m1v0=________kg?m/s，碰后（m1+m2）v共=________kg?m/s，由此得出結(jié)論________．（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字．） 11. （4分） (2017高一下菏澤期末) 某同學(xué)用下面的方法做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．將木板固定在水平的桌面上，在木板虛線PP′上釘兩個(gè)釘子，木塊上釘一個(gè)釘子，橡皮筋兩端分別固定在木板的釘子上．現(xiàn)將木塊拉至

12、虛線OO′處，釋放木塊，設(shè)其前端到達(dá)PP′時(shí)速度為v，木塊離開橡皮筋后滑行的距離為s． （1） 如果用一根橡皮筋將木塊拉到OO′處，釋放木塊，橡皮筋對(duì)木塊做的功為W，那么，當(dāng)把三根相同的橡皮筋并起來將木塊拉到OO′處，釋放木塊，橡皮筋對(duì)物體所做的功為________；（圖中兩虛線間距離很小，摩擦不計(jì)） （2） 用1，2，3，4，5根橡皮筋分別對(duì)木塊做功，測(cè)得木塊離開橡皮筋后滑行的距離為s1，s2，s3，s4，s5．以橡皮筋對(duì)木塊做的功W為縱坐標(biāo)，以滑行的距離s為橫坐標(biāo)，作出W﹣s圖象是過原點(diǎn)的直線，那么W與v的關(guān)系是________． 12. （7分） 某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲

13、驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，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)。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和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） 如圖所示是某小組在做實(shí)驗(yàn)中，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=

14、0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，則∶ ①A、B兩點(diǎn)處瞬時(shí)速度的大小分別是vA、vB，而vA=________m/s； （保留兩位有效數(shù)子） ②選A到 B，驗(yàn)證“動(dòng)能定理”計(jì)算表達(dá)式∶________。 13. （3分） (2017高一下宜昌期中) 某學(xué)習(xí)小組利用如圖1所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理． （1） 將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，安裝好實(shí)驗(yàn)器材，從圖2中讀出兩光電門中心之間的距離S=________cm； （2） 測(cè)量擋光條的寬度d，記錄擋光條通過光電門1和2所用的時(shí)間△t1

15、和△t2，并從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力F，為了完成實(shí)驗(yàn)，還需要直接測(cè)量的一個(gè)物理量是________； （3） 該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量？________（填“是”或“否”） 14. （7分） (2015高一下寧波期中) 某同學(xué)把附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌面上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，以此定量探究繩拉力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系．此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊等．組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示． （1） 若要完成該實(shí)驗(yàn)，必須的實(shí)驗(yàn)器材還有

16、哪些________． （2） 實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行．他這樣做的目的是下列的哪個(gè) （填字母代號(hào)）． A . 避免小車在運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生抖動(dòng) B . 可使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰 C . 可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動(dòng) D . 可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力 （3） 平衡摩擦力后，當(dāng)他用多個(gè)鉤碼牽引小車時(shí)，發(fā)現(xiàn)小車運(yùn)動(dòng)過快，致使打出的紙帶上點(diǎn)數(shù)較少，難以選到合適的點(diǎn)計(jì)算小車速度．在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請(qǐng)你利用本實(shí)驗(yàn)的器材提出一個(gè)解決方法：________． （4） [多選]他將鉤碼重力做的功

17、當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動(dòng)能增量大一些．這一情況可能是下列哪些原因造成的 （填字母代號(hào)）． A . 在接通電源的同時(shí)釋放了小車 B . 小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近 C . 阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉 D . 鉤碼做勻加速運(yùn)動(dòng)，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力． 15. （4分） (2016高三上通榆期中) 某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖1所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行． （1） 實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做 ； A . 是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑 B . 是為了增大小車下滑的加速度 C . 可使得

18、橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車做的功 D . 可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運(yùn)動(dòng) （2） 實(shí)驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…，合并起來掛在小車的前端進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要把小車?yán)酵晃恢迷籴尫判≤嚕训?次只掛1條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W1，第二次掛2條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為2W1，…；橡皮筋對(duì)小車做功后而使小車獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出（直接打的點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz）．根據(jù)第四次的紙帶（如圖2所示）求得小車獲得的速度為________m/s（保留三位有效數(shù)字）． （3） 若根據(jù)多次測(cè)量數(shù)據(jù)畫出的W﹣v圖象如圖3所示，根據(jù)圖線形狀，

19、可知對(duì)W與v的關(guān)系符合實(shí)際的是圖________． 16. （4分） (2016高三上朝陽期中) 某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究合力做功與動(dòng)能變化之間的關(guān)系． （1） 除了圖示的實(shí)驗(yàn)器材，下列器材中還必須使用的是 ． A . 直流電源 B . 刻度尺 C . 秒表 D . 天平（含砝碼） （2） 實(shí)驗(yàn)中需要通過調(diào)整木板傾斜程度以平衡摩擦力，目的是 ． A . 為了使小車能做勻加速運(yùn)動(dòng) B . 為了增大繩子對(duì)小車的拉力 C . 為了使繩子對(duì)小車做的功等于合外力對(duì)小車做的功 （3） 為了使繩子的拉力約等于鉤碼的總重力，需要確保鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的

20、質(zhì)量．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源，再釋放小車，得到圖乙所示的一條紙帶．在紙帶上選取三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為sA、sB、sC，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，實(shí)驗(yàn)時(shí)鉤碼的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M．從O到B的運(yùn)動(dòng)過程中，拉力對(duì)小車做功W=________，小車動(dòng)能變化量△Ek=________． （4） 另一位同學(xué)在本實(shí)驗(yàn)中，也平衡了摩擦力，并打出了一條紙帶，但鉤碼的總質(zhì)量m沒有遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M，在處理數(shù)據(jù)時(shí)，他仍然取繩子的拉力約等于鉤碼的總重力．該同學(xué)采用圖像法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析：在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量起始點(diǎn)O到每個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，并計(jì)算出每個(gè)計(jì)

21、數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的小車速度v以及從O點(diǎn)到該計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的過程中繩子拉力所做的功W，描繪出v2﹣W圖像．請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的知識(shí)分析說明：該同學(xué)所描繪的v2﹣W圖像應(yīng)當(dāng)是直線還是曲線（不考慮空氣阻力影響）． 第 15 頁 共 15 頁 參考答案 一、 單選題 (共2題；共4分) 1-1、 2-1、 二、 多選題 (共3題；共9分) 3-1、 4-1、 5-1、 三、 填空題 (共1題；共3分) 6-1、 四、 實(shí)驗(yàn)題 (共10題；共44分) 7-1、 7-2、 7-3、 8-1、 8-2、 9-1、 9-2、 10-1、 10-2、 11-1、 11-2、 12-1、 12-2、 12-3、 13-1、 13-2、 13-3、 14-1、 14-2、 14-3、 14-4、 15-1、 15-2、 15-3、 16-1、 16-2、 16-3、 16-4、