2020年高考物理一輪基礎復習： 專題21 探究動能定理

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1、2020年高考物理一輪基礎復習： 專題21 探究動能定理 姓名:________ 班級:________ 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能變化的關系”的實驗中，合外力對物體做功用W表示，物體的速度用v表示，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖所示的W﹣v圖象，下列符合實際的是（ ） A . B . C . D . 2. （2分） (2017高一下瓊山期末) 探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度變化的關系，實驗裝置如圖所示，實驗主要過程

2、如下： ⑴設法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W ⑵分析打點計時器打出的紙帶，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等關系． 以下關于該實驗的說法中有一項不正確，它是 A . 本實驗設法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W，所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實驗中使橡皮筋拉伸的長度保持一致，當用1條橡皮筋進行實驗時，橡皮筋對小車做的功為W，用2條、3條…橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時，橡皮筋對小車做的功分別是2W、3W． B .

3、小車運動中會受到阻力，補償?shù)姆椒?，可以使木板適當傾斜． C . 某同學在一次實驗中，得到一條記錄紙帶，紙帶上打出的點，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，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進行計算． 二、 多選題 (共3題；共9分) 3. （3分） (2017紅橋模擬) 關于探究功與物體速度變化的關系的實驗中，下列敘述正確的是（ ） A . 每次實驗必須設法算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值 B . 每次實驗中，橡皮筋拉伸的長度必須保持一致 C . 放小車的長木板應該盡量使其水平 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高二上黑龍江開學考) 在運用如圖所示裝置做“探究功與速度變化的關系”的實驗中，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 . 通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度 D . 通過打點計時器打下的紙帶來測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) 在高中物理實驗中，下列說法中正確的是（ ） A . 在“探究動能定理”的實驗中，通過改變橡皮筋的長度來改變拉力做功的數(shù)值

5、 B . 在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，采用的科學方法是等效替代法 C . 在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗中，最好用直尺直接測量彈簧的伸長量 D . 庫侖定律是實驗定律 三、 填空題 (共1題；共3分) 6. （3分） (2017高一下防城期末) 探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度變化的關系，實驗裝置如圖所示，實驗主要過程如下： ⑴設法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W ⑵分析打點計時器打出的紙帶，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等關系． 以下關于該實驗的說法中有一項不正確，它是________ A ．本實驗設法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W，所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實驗中使橡皮筋拉伸的長度保持一致，當用1條橡皮筋進行實驗時，橡皮筋對小車做的功為W，用2條、3條…橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時，橡皮筋對小車做的功分別是2W、3W． B ．小車運動中會受到阻力，補償?shù)姆椒?，可以使木板適當傾斜． C ．某同學在一次實驗中，得到一條記錄紙帶，紙帶上打出的點，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，求小車獲得的速度

7、的方法，是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進行計算． 四、 實驗題 (共10題；共44分) 7. （5分） (2017高二上嘉興期中) 軍軍同學進行“探究求合力的方法”實驗： （1） 下列要求對減小實驗誤差有益的是． A . 兩細繩必須等長 B . 拉橡皮條的兩條細繩夾角越大越好 C . 彈簧測力計、細繩、橡皮條都應與木板平行 D . 兩彈簧測力計同時拉細繩時，示數(shù)之差盡可能大 （2） 兩彈簧測力計的量程都為5N，最小刻度為0.1N．實驗時，沿著兩個不同的方向拉彈簧測力計，如圖所示．請從圖中讀出彈簧測力計甲的拉力大小為________N． （3） 本實驗采用的科學方法

8、是 A . 理想實驗法 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能定理。有下列器材：A．電火花打點計時器；B．220V交流電源；C．紙帶；D．細線、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） 實驗中還需要的實驗器材為________。 （2） 按正確的實驗操作，實驗中得到一條點跡清晰的紙帶如圖乙，圖中數(shù)據(jù)xA、xB和xAB已測出，交流電頻率為f，小車質量為M，砝碼和砝碼盤的質量為m，以小車、砝碼和砝碼盤組成系統(tǒng)為研究對象，從A到B過程中，合力做功為________，動能變化量為__

9、______，比較二者大小關系，可探究動能定理。 9. （3分） (2015高一下洛陽期中) 某同學做“探究做功與速度變化的關系”的實驗，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，橡皮筋對小車做的功為W．當用2條，3條…相同的橡皮筋實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致．每次實驗中小車獲得的速度都由打點計時器所打的紙帶測出． （1） 實驗中小車會受到阻力，可以使木板適當傾斜來平衡摩擦力，需要在________（填“左”或“右”）側墊高木板． （2） 若粗糙的木板水平，小車在橡皮筋的作用下，當小車速度最大時，關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 . 小車在兩個鐵釘連線處 D . 小車已過兩個鐵釘連線處 10. （3分） (2017高二下上饒期中) 某同學設計了一個用打點計時器做“驗證動量守恒定律”的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運動，然后與原來靜止的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運動．他設計的具體裝置如圖1所示，在小車后連接著紙帶，電磁打點計時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） 若已得到打點紙帶如圖2所示，并測得各計數(shù)點間距（標在圖上）．A為運動起點，則應該選擇________段來計算A碰前

11、的速度，應選擇________段來計算A和B碰后的共同速度．（以上空格選填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”） （2） 已測得小車A的質量m1=0.40kg，小車B的質量m2=0.20kg，由以上測量結果可得碰前m1v0=________kg?m/s，碰后（m1+m2）v共=________kg?m/s，由此得出結論________．（計算結果保留三位有效數(shù)字．） 11. （4分） (2017高一下菏澤期末) 某同學用下面的方法做“探究功與速度變化的關系”的實驗．將木板固定在水平的桌面上，在木板虛線PP′上釘兩個釘子，木塊上釘一個釘子，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，設其前端到達PP′時速度為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，橡皮筋對木塊做的功為W，那么，當把三根相同的橡皮筋并起來將木塊拉到OO′處，釋放木塊，橡皮筋對物體所做的功為________；（圖中兩虛線間距離很小，摩擦不計） （2） 用1，2，3，4，5根橡皮筋分別對木塊做功，測得木塊離開橡皮筋后滑行的距離為s1，s2，s3，s4，s5．以橡皮筋對木塊做的功W為縱坐標，以滑行的距離s為橫坐標，作出W﹣s圖象是過原點的直線，那么W與v的關系是________． 12. （7分） 某探究學習小組的同學欲

13、驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙。當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(tài)。若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則： （1） 你認為還需要的實驗器材有∶________ ； （2） 實驗時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，沙和沙桶的總質量應滿足的實驗條件是∶________，實驗時首先要做的步驟是∶________； （3） 如圖所示是某小組在做實驗中，由打點計時器得到的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為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兩點處瞬時速度的大小分別是vA、vB，而vA=________m/s； （保留兩位有效數(shù)子） ②選A到 B，驗證“動能定理”計算表達式∶________。 13. （3分） (2017高一下宜昌期中) 某學習小組利用如圖1所示的裝置驗證動能定理． （1） 將氣墊導軌調至水平，安裝好實驗器材，從圖2中讀出兩光電門中心之間的距離S=________cm； （2） 測量擋光條的寬度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，為了完成實驗，還需要直接測量的一個物理量是________； （3） 該實驗是否需要滿足砝碼盤和砝碼的總質量遠小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質量？________（填“是”或“否”） 14. （7分） (2015高一下寧波期中) 某同學把附有滑輪的長木板平放在實驗桌面上，將細繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運動，以此定量探究繩拉力做功與小車動能變化的關系．此外還準備了打點計時器及配套的電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊等．組裝的實驗裝置如圖所示． （1） 若要完成該實驗，必須的實驗器材還有

16、哪些________． （2） 實驗開始時，他先調節(jié)木板上定滑輪的高度，使牽引小車的細繩與木板平行．他這樣做的目的是下列的哪個 （填字母代號）． A . 避免小車在運動過程中發(fā)生抖動 B . 可使打點計時器在紙帶上打出的點跡清晰 C . 可以保證小車最終能夠實現(xiàn)勻速直線運動 D . 可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車受的合力 （3） 平衡摩擦力后，當他用多個鉤碼牽引小車時，發(fā)現(xiàn)小車運動過快，致使打出的紙帶上點數(shù)較少，難以選到合適的點計算小車速度．在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請你利用本實驗的器材提出一個解決方法：________． （4） [多選]他將鉤碼重力做的功

17、當作細繩拉力做的功，經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些．這一情況可能是下列哪些原因造成的 （填字母代號）． A . 在接通電源的同時釋放了小車 B . 小車釋放時離打點計時器太近 C . 阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉 D . 鉤碼做勻加速運動，鉤碼重力大于細繩拉力． 15. （4分） (2016高三上通榆期中) 某實驗小組采用如圖1所示的裝置探究功與速度變化的關系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行． （1） 實驗中木板略微傾斜，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小車做的功 D . 可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運動 （2） 實驗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行多次實驗，每次都要把小車拉到同一位置再釋放小車．把第1次只掛1條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功記為W1，第二次掛2條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功為2W1，…；橡皮筋對小車做功后而使小車獲得的速度可由打點計時器打出的紙帶測出（直接打的點，打點計時器的工作頻率為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W與v的關系符合實際的是圖________． 16. （4分） (2016高三上朝陽期中) 某同學利用如圖甲所示的實驗裝置探究合力做功與動能變化之間的關系． （1） 除了圖示的實驗器材，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） 實驗中需要通過調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動 B . 為了增大繩子對小車的拉力 C . 為了使繩子對小車做的功等于合外力對小車做的功 （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量遠遠小于小車的

20、質量．實驗時，先接通電源，再釋放小車，得到圖乙所示的一條紙帶．在紙帶上選取三個計數(shù)點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為sA、sB、sC，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，已知當?shù)刂亓铀俣葹間，實驗時鉤碼的總質量為m，小車的質量為M．從O到B的運動過程中，拉力對小車做功W=________，小車動能變化量△Ek=________． （4） 另一位同學在本實驗中，也平衡了摩擦力，并打出了一條紙帶，但鉤碼的總質量m沒有遠遠小于小車的質量M，在處理數(shù)據(jù)時，他仍然取繩子的拉力約等于鉤碼的總重力．該同學采用圖像法進行數(shù)據(jù)分析：在紙帶上選取多個計數(shù)點，測量起始點O到每個計數(shù)點的距離，并計算出每個計

21、數(shù)點對應的小車速度v以及從O點到該計數(shù)點對應的過程中繩子拉力所做的功W，描繪出v2﹣W圖像．請你根據(jù)所學的知識分析說明：該同學所描繪的v2﹣W圖像應當是直線還是曲線（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、 實驗題 (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、