合肥市2024年高考物理一轮专题: 第23讲 实验:探究动能定理(II)卷
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、 填空题 (共2题;共3分)
1. (2分) (2015高一下·河北期中) 实验小组利用如图甲所示的实验装置,探究外力对滑块做功与滑块动能变化的关系.如图所示,用游标卡尺测得遮光条的宽度d=1.56cm;实验时将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=0.4×10﹣2s,则滑块经过光电门时的瞬时速度为________ m/s(保留3位有效数字).
在本次实验中还需要测量的物理量有:钩码的质量m、滑块与遮光条的质量M、光电门与滑块在运动起点时遮光条之间的距离L.外力对滑块做功W的表达式为________,滑块(和遮光条)动能变化量Ek2﹣Ek1的表达式为________.通过几次实验,若两者在误差允许的范围内相等,从而说明合外力对滑块做功等于滑块动能变化量.
2. (1分) (2017高一下·宜昌期末) 利用如图1所示的装置可以做力学中的一些实验,已知交流电的频率为f,小车质量为M,钩码质量为m.
①如果利用它来探究物体的加速度与力、质量的关系时,为使小车所受的合外力等于细线的拉力,应该采取的措施是________,要使细线的拉力约等于钩码的总重量,应该满足的条件是M________m(填“大于”、“远大于”、“小于”或“远小于”).
②在满足了小车所受的合外力等于细线的拉力的条件下,且使细线的拉力等于钩码的总重量,如果利用它来探究外力做功与动能的关系时得到的纸带如图2所示.O为小车开始运动打下的第一点,A、B、C为过程中的三个相邻的计数点,相邻的计数点之间有四个点没有标出,有关数据如图2所示,要探究小车运动的动能定理,要满足一
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个怎样的关系式________(用题中的字母符号表示).
二、 实验探究题 (共12题;共45分)
3. (2分) (2024高一下·平遥期末) 某实验小组采用如图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,打点计时器的工作频率为50Hz。
(1) 木板倾斜的目的是为了________。
(2) 实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……,合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。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(如图所示)求得小车获得的速度为________m/s。(结果保留3位有效数字)
(3) 若
图象是一条过原点的倾斜的直线,则说明________。
4. (4分) (2016高二上·温州期中) 如图1所示,某同学在做“探究功与速度变化的关系”的实验.当小车在1条橡皮筋的作用下沿木板滑行时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条…橡皮筋重复实验时,设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W….
(1)
图中电火花计时器的工作电压是________ V的交流电. (2)
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实验室提供的器材如下:长木板、小车、橡皮筋、打点计时器、纸带、电源等,还缺少的测量工具是________. (3)
图中小车上有一固定小立柱,如图1给出了4种橡皮筋与小立柱的套接方式,为减小实验误差,你认为最合理的套接方式是________.
(4)
在正确操作的情况下,某次所打的纸带如图2所示.打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度,应选用纸带的________部分进行测量(根据纸带中字母回答),小车获得的速度是________ m/s.(结果保留两位有效数字)
5. (4分) (2016高三上·石嘴山期中) 某小组利用气垫导轨装置探究“做功与物体动能改变量之间的关系”.图1中,遮光条宽度为d,光电门可测出其挡光时间:滑块与力传感器的总质量为M,砝码盘的质量为m0 , 不计滑轮和导轨摩擦.实验步骤如下:
①调节气垫导轨使其水平.并取5个质量均为m的砝码放在滑块上:
②用细绳连接砝码盘与力传感器和滑块,让滑块静止放在导轨右侧的某一位置,测出遮光条到光电门的距离为S;
③从滑块上取出一个砝码放在砝码盘中,释放滑块后,记录此时力传感器的值为F,测出遮光条经过光电门的挡光时间△t;
④再从滑块上取出一个砝码放在砝码盘中,重复步骤③,并保证滑块从同一个位置静止释放; ⑤重复步骤④,直至滑块上的砝码全部放入到砝码盘中.
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