贵阳市2024年高考物理一轮复习：22 实验：探究动能定理（II）卷
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、 实验探究题 (共12题；共53分)
1. （5分） (2017高一下·景德镇期中) 某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：
（1）
你认为还需要的实验器材有________， （2）
实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是________，为减小系统误差实验时首先要做的步骤是________．
（3）
在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m，已知重力加速度为g，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2）．则对于滑块的运动本实验最终要验证的数学表达式为________（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）
2. （5分） (2017·天津模拟) “探究功与物体速度变化的关系”的实验如图所示，当静止的小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W． 当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．
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（1） 若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置（视小车为质点），下列说法正确的是 ．
A . 橡皮筋处于原长状态 B . 橡皮筋仍处于伸长状态 C . 小车在两个铁钉的连线处 D . 小车已过两个铁钉的连线
（2） 下列4条纸带哪一条是在实验中正确操作可能得到的纸带________．
3. （3分） (2015高一下·枣强期中) 某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：
①按图1摆好实验装置，其中小车质量M=0.20kg，钩码总质量m=0.05kg． ②释放小车，然后接通打点计时器的电源（电源频率为f=50Hz），打出一条纸带．
（1）
他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图2所示．把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1=0.004m，d2=0.055m，
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d3=0.167m，d4=0.256m，d5=0.360m，d6=0.480m…，他把钩码重力（当地重力加速度g=9.8m/s2）作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功W=________J（结果保留三位有效数字），把打下第5点时的小车动能作为小车动能的改变量，算得Ek=________．（结果保留三位有效数字）
（2）
此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大．通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是
A . 钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多 B . 没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多 C . 释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小 D . 没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因．
4. （8分） (2016高三上·绥棱期中) 某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图1所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时（每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致），每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算．
（1）
除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________（填“交流”或“直流”）电源． （2）
实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是 A . 放开小车，能够自由下滑即可
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B . 放开小车，能够匀速下滑即可
C . 放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可 D . 放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可 （3）
若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是
A . 橡皮筋处于原长状态 B . 橡皮筋仍处于伸长状态 C . 小车在两个铁钉的连线处 D . 小车已过两个铁钉的连线 （4）
在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量（根据如图2所示的纸带回答）．
5. （2分） (2016·唐山模拟) 在“探究功与速度变化的关系”实验中，采用如图甲所示装置，水平正方形桌面距离地面高度为h，将橡皮筋的两端固定在桌子边缘上的两点，将小球置于橡皮筋的中点，向左移动距离s，使橡皮筋产生形变，由静止释放后，小球飞离桌面，测得其平抛的水平射程为L．改变橡皮筋的条数，重复实验．
（1）
实验中，小球每次释放的位置到桌子边缘的距离s应________（不同、相同、随意） （2）
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取橡皮筋对小球做功W为纵坐标，为了在坐标系中描点得到一条直线，如图乙所示，应选________为横坐标（选L或L2）．若真线与纵轴的截距为b，斜率为k，可求小球与桌面间的动摩擦因数为________（使用题中所给符号表示）．
6. （2分） (2016·普兰店模拟) 利用如图所示的实验装置“探究合力功与物体动能改变的关系”，将光电门固定在轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，小车质量为M，保持小车质量不变，改变所挂重物质量m多次进行实验，每次小车都从同一位置A由静止释放（g取10m/s2）．
（1）
做该实验时，是否需要平衡摩擦力________（填“需要”或“不需要”）． （2）
实验时，发现传感器示数明显不等于重物的重力，其原因是________． （3）
在正确规划操作后，实验时除了需要读出传感器的示数F，测出了小车质量M，还需测量得物理量有________，验证动能定理的表达式为________（用测得的物理量表示）．
7. （6分） (2024高一下·景县期中) 探究“做功和物体速度变化的关系”实验装置如图甲所示，图中是小车在1条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形。小车实验中获得的速度v ， 由打点计时器所打点的纸带测出，橡皮筋对小车做的功记为W；实验时，将木板左端调整到适当高度，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放。请回答下列问题：当我们把2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……多次实验。请回答下列问题：
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