2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练
训练：*实验：探究做功与速度变化的关系 验证机械能守恒定律 验证动量守恒定律*
1．如图甲所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况，利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验．
(1)打点计时器使用的电源是_______________________(填选项前的字母)． A．直流电源 B．交流电源
(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确的操作方法是________(填选项前的字母，A.把长木板右端垫高 B．改变小车的质量)，在不挂重物且________(填选项前的字母，A.打点计时器不打点 B．打点计时器打点)的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响．
(3)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O.在纸带上依次取A、B、C、…若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T.测得A、B、C、…各点到O点的距离分别为x1、x2、x3、…，如图乙所示．
实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg，从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W＝________，打B点时小车的速度v＝________.
2．为了“探究动能改变与合外力做功的关系”实验，某同学设计了如下实验方案：
第一步：把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的重锤跨过定滑轮相连，重锤上连一穿过打点计时器的纸带，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示．
第二步：保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使纸带穿过打点计时器，然后接通电源，释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示，打出的纸带如图丙所示．
请回答下列问题：
(1)已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点间的时间间隔为Δt，根据纸带求滑块运动的速度，打点计时器打B点时滑块运动的速度vB＝________.
(2)已知重锤质量为m，当地的重力加速度为g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________(写出物理量的名称及符号，只写一个物理量)，合外力对滑块做的功的表达式W合＝________.
(3)算出滑块在OA、OB、OC、OD、OE段合外力对滑块所做的功W以及在A、B、C、D、E各点的速度v，以v2为纵轴、W为横轴建立直角坐标系，描点作出v2－W图象，可知该图象是一条________，根据图象还可求得________．
3. 探究“做功和物体速度变化的关系”的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．实验中小车获得的速度为v，由打点计时器所打出的纸带测出，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……实验．请回答下列问题：
(1)除了图甲中已给出的器材外，需要的器材还有：交流电源、________.
(2)如图乙所示是小车在某次运动过程中打点计时器在纸带上打出的一系列的点，打点的时间间隔为0.02 s，则小车离开橡皮筋后的速度为________m/s.(保留两位有效数字)
(3)将几次实验中橡皮筋对小车所做的功W和小车离开橡皮筋后的速度v，进行数据处理，以W为纵坐标，v或v2为横坐标作图，其中可能符合实际情况的是________．
4．在利用碰撞做“验证动量守恒定律”的实验中，实验装置如图甲所示，图甲中斜槽PQ与水平槽QR平滑连接，按要求安装好仪器后开始实验．先不放被碰小球，使入射小球从斜槽上的A点由静止滚下，重复实验若干次；然后把被碰小球静止放在槽的水平部分的前端边缘B处(槽口)，再使入射小球从斜槽上的A点由静止滚下，再重复实验若干次，在白纸上记录下挂于槽口B的重垂线在记录纸上的竖直投影点和各次实验时小球落点的平均位置，从左至右依次为O、M、P、N点，测得两小球直径相等，入射小球和被碰小球的质量分别为m1、m2，且m1＝2m2.则：
(1)两小球的直径用螺旋测微器测得，测量结果如图乙，则两小球的直径均为________mm. (2)入射小球每次都应从斜槽上的同一位置无初速度释放，其目的是________． A．使入射小球每次都能水平飞出槽口 B．使入射小球每次都以相同的动量到达槽口 C．使入射小球在空中飞行的时间不变 D．使入射小球每次都能与被碰小球对心碰撞 (3)下列有关本实验的说法中正确的是________．
A．未放被碰小球和放了被碰小球，入射小球的落点分别是M、P B．未放被碰小球和放了被碰小球，入射小球的落点分别是P、M C．未放被碰小球和放了被碰小球，入射小球的落点分别是N、M
D．在误差允许的范围内若测得|ON|＝2|MP|，则表明碰撞过程中两小球组成的系统满足动量守恒定律
5．某同学为探究小车动能变化与合外力做功的关系，设计了如图甲所示的实验装置，一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上，用细绳绕过定滑轮及轻质动滑轮将小车与弹簧测力计连起来．实验时，
改变悬挂的钩码个数进行多次测量，记录弹簧测力计的示数F，并利用纸带计算出小车对应的速度．
(1)实验中为使细绳对小车的拉力为小车受到的合外力，下列的做法正确的是________． A．钩码的质量要远小于小车质量 B．动滑轮的质量要远小于钩码的质量
C．小车不连细绳时，反复调整木板倾角，直到纸带上打下的点分布均匀
(2)图乙是实验中得到的某条纸带的一部分．已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，由纸带数据求出纸带上打下A点时小车的速度vA＝________m/s，打下B点时小车的速度vB＝________m/s(结果保留三位有效数字)．
(3)按正确操作，使细绳对小车的拉力为小车的合外力，保证小车的质量不变，在钩码个数不同的情况下，测量并找到A、B间的距离(sAB)相等的多条点迹清晰的纸带，分别计算出打下A、B两点
22时小车的速度vA、vB，算出Δv2，Δv2＝v2B－vA，根据实验数据绘出Δv与外力对小车所做的功W(W＝
FsAB)的关系图象，下列图象中最符合本实验实际情况的是________．
6.某实验小组按照如图1所示的装置对高中实验进行连续探究或验证．实验一：探究小车做匀变速直线运动规律；实验二：验证牛顿第二定律；实验三：探究小车受到的合力做的功与动能变化的关系．
(1)下列说法正确的是________．
A．三个实验操作中均先释放小车，再接通打点计时器的电源 B．实验一不需要平衡摩擦力，实验二和实验三需要平衡摩擦力
C．实验一和实验二需要满足小车质量远大于钩码总质量，实验三则不需要
D．要求全部完成上述三个实验，除了图1中所示的实验器材外，还要提供的共同实验器材有刻度尺
(2)实验小组按照规范操作打出的纸带如图2所示，已知相邻计数点a、b、c、d间的时间间隔为T，间距分别为s1、s2、s3，钩码总质量为m，小车质量为M，且M?m，重力加速度大小为g，以小车为研究对象，那么从b到c小车合力做的功W＝________，小车动能的变化量ΔEk＝________.
(3)在(2)问中，用钩码总重力代替小车受到的细线拉力，存在________(选填“偶然误差”或“系统误差”)．
7．如图1所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律．
(1)已准备的器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需要的器材是________．
A．直流电源、天平及砝码 B．直流电源、刻度尺 C．交流电源、天平及砝码 D．交流电源、刻度尺
(2)安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图2所示．图
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