【優(yōu)化方案】2020浙江高考物理總復習 第5章 實驗五探究功與速度變化的關系知能優(yōu)化演練 大綱人教版

《【優(yōu)化方案】2020浙江高考物理總復習 第5章 實驗五探究功與速度變化的關系知能優(yōu)化演練 大綱人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《【優(yōu)化方案】2020浙江高考物理總復習 第5章 實驗五探究功與速度變化的關系知能優(yōu)化演練 大綱人教版（7頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、探究功與速度變化的關系 1．關于“探究功與速度變化的關系”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，橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致 C．放小車的長木板應該盡量使其水平 D．先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出 解析：選D.本實驗沒有必要測出橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要測出以后每次實驗時橡皮筋做的功是第一次的多少倍就足夠了，A錯；每次實驗橡皮筋拉伸的長度必須保持一致，只有這樣才能保證以后每次實驗時，橡皮筋做的功是第一次的整數(shù)倍，否則，功的數(shù)值難以測定，B錯；小車運動過程中會受到阻力，只有使木板傾

2、斜到一定程度，才能減小誤差，C錯；實驗時，應該先接通電源，讓打點計時器開始工作，然后再讓小車在橡皮筋的作用下彈出，D正確． 2．在“探究功與速度變化的關系”的實驗中，每次選取紙帶后，我們應選取紙帶上的哪些點來求小車的速度(　　) A．間距均勻的點 B．間距不均勻的點 C．間距均勻的與不均勻的都可 D．最好是間距均勻的，若紙帶上沒有間距均勻的，也可用間距不均勻的 解析：選A.橡皮筋完全恢復后不再有力對小車做功，小車做勻速運動，紙帶上的點間距變的均勻，故A對，B、C錯；若紙帶上沒有間距均勻的點說明紙帶太短，橡皮筋還沒完全恢復原狀紙帶已完全通過打點計時器，這種情況下應選用更長的紙帶，或者

3、是因為摩擦力沒被平衡掉，故D錯． 3．(2020年江蘇徐州調研)在“探究功與速度變化的關系”的實驗中，若畫出W－v的圖象，應為圖5－5－8中的哪個圖(　　) 圖5－5－8 解析：選B.通過實驗可知，做的功W與小車速度v2成正比，故與v應是二次函數(shù)關系，故B正確，A、C、D均錯． 4．在“探究功與速度變化的關系”的實驗中，某同學在一次實驗中得到一條如圖5－5－9所示的紙帶，這條紙帶上的點兩端較密，中間稀疏，出現(xiàn)這種情況的原因可能是(　　) 圖5－5－9 A．電源的頻率不穩(wěn)定 B．木板傾斜的程度太大 C．沒有使木板傾斜或傾斜角太小 D．小車受到的阻力較大 解析：選CD.

4、可能是沒有平衡摩擦力或平衡不夠，故C、D正確． 5．(2020年富陽二中檢測)如圖5－5－10所示為在“探究功與速度變化的關系”的實驗中小車在運動過程中打點計時器在紙帶上打出的一系列的點，打點的時間間隔為0.02 s，小車運動情況A、B之間可描述為________________運動，C、D之間可描述為________________運動．小車離開橡皮筋后的速度為________m/s. 圖5－5－10 解析：由A到B的點跡可以看出點的距離越來越大，因時間相同，可知A、B間小車做加速度逐漸減小的加速直線運動，C、D間為勻速直線運動， 小車離開橡皮筋后的速度v＝＝ m/s＝0.36

5、m/s. 答案：加速度逐漸減小的加速直線　勻速直線　0.36 6．科學規(guī)律的發(fā)現(xiàn)離不開科學探究，而科學探究可以分為理論探究和實驗探究．下面我們追尋科學家的研究足跡用實驗探究恒力做功和物體動能變化之間的關系． (1)某同學的實驗設計方案如圖5－5－11所示，該實驗用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為此，實驗時在安裝正確、操作規(guī)范的前提下(已平衡摩擦力)還需要滿足的條件是：________________________________________________________________________ ________. 圖5－5－11 (2)如圖5－5－12所示是某

6、次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是該同學確定的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，距離如圖．則打C點時小車的速度為________；要驗證合外力的功與動能變化間的關系，除位移、速度外，還要測出的物理量有________________________________． 圖5－5－12 解析：(1)只有鉤碼的重力遠小于小車的總重力時，才能近似認為小車受到的拉力等于鉤碼的重力； (2)C點的速度等于BD段的平均速度，故vC＝； 要驗證合外力做的功和動能變化間的關系，需要測出小車受到的拉力大小(鉤碼的重力)和小車位移(W＝Fx)，以及小車的質量和速度(Ek＝mv2)，所

7、以還需要測出鉤碼的重力和小車的總質量． 答案：(1)鉤碼的重力遠小于小車的總重力 (2)　鉤碼的重力和小車的總質量 7．某探究學習小組的同學欲驗證“功與速度變化的關系”，他們在實驗室組裝了一套如圖5－5－13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： 圖5－5－13 (1)你認為還需要的實驗器材有___________________________________________． (2)實驗時為了保證滑塊

8、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)在(2)的基礎上，某同學用天平稱量滑塊的質量M.往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質量m.讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2(v1

9、測量滑塊質量M及沙和沙桶的總質量m必須用到天平，而根據紙帶測滑塊運動的位移和對應速度要用到刻度尺． (2)平衡摩擦力以后，由牛頓第二定律可求出滑塊受到的合力F＝＝，可見只有m?M時，F(xiàn)才基本等于mg. (3)對滑塊來說，合外力的功W＝mgL 此過程中動能的增加量ΔEk＝Mv－Mv 故最終要驗證的“功與速度變化的關系”表達式為： mgL＝Mv－Mv. 答案：(1)天平、刻度尺 (2)沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量　平衡摩擦力 (3)mgL＝Mv－Mv 8．(2020年湖北黃岡模擬)某實驗小組采用圖5－5－14所示的裝置“探究功與速度變化的關系”，圖中小車中可放置砝碼．實驗中，

10、小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面．打點計時器工作頻率為50 Hz. 圖5－5－14 (1)實驗的部分步驟如下： ①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細線連接小車和鉤碼； ②將小車停在打點計時器附近，________，________，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，________； ③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復②的操作． (2)圖5－5－15所示是鉤碼質量為0.03 kg，砝碼質量為0.02 kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點O及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到O的距離x及對應時刻小車的瞬時速度v，請將

11、C點的測量結果填在下表中的相應位置． 圖5－5－15 測量點 x/cm v/(m·s－1) O 0.00 0.35 A 1.51 0.40 B 3.20 0.45 C ________ ________ D 7.15 0.54 E 9.41 0.60 (3)在小車的運動過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，________做正功，________做負功． (4)實驗小組根據實驗數(shù)據繪出了圖5－5－16中的圖線(其中Δv2＝v2－v)，根據圖線可獲得的結論是___________________________________________

12、_____________________． 要驗證“功與速度變化的關系”，還需測量的物理量是摩擦力和________． 圖5－5－16 解析：(1)為了使打第1點時速度為零，應先接通打點計時器電源，再釋放小車．小車停在打點計時器附近的目的是充分利用紙帶，在紙帶上打出盡可能多的點．在小車停止運動后，應及時關閉打點計時器電源，使打點計時器停止工作． (2)對于C點到O點的距離xC，可由紙帶分析得出為6.08 cm－1.00 cm＝5.08 cm.C點對應小車的瞬時速度可用B、D兩點間的平均速度來求，即vC＝＝ cm/s≈49 cm/s≈0.49 m/s. (3)對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，有鉤碼的重力對系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)所受的摩擦阻力對其做負功． (4)根據Δv2－x圖象為過坐標原點的一條直線可得出Δv2∝x的結論．要驗證動能定理需明確合外力所做的功和物體(小車和砝碼)動能的變化．合外力做功應為W合＝mgx－Ffx(其中Ff為小車受的摩擦力，x為小車的位移)；而求物體(小車和砝碼)動能的變化時，還需測出小車的質量． 答案：(1)②接通打點計時器電源　釋放小車　關閉打點計時器電源 (2)5.05～5.10　0.48～0.50(答案在此范圍都對) (3)重力(鉤碼的重力)　摩擦力(阻力) (4)Δv2∝x(速度平方的變化與位移成正比)　小車的質量