【優(yōu)化方案】2020高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)五知能優(yōu)化演練 新人教版必修2

知能演練強(qiáng)化闖關(guān) 1．關(guān)于探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)中，下列敘述正確的是(　　) A．每次實(shí)驗(yàn)必須設(shè)法算出橡皮筋對(duì)小車做功的具體數(shù)值 B．每次實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(shí)驗(yàn)沒有必要測(cè)出橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要測(cè)出以后每次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋做的功是第一次的多少倍就足夠了，A錯(cuò)；每次實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)時(shí)，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(cè)定，B錯(cuò)；小車運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)受到阻力，只有使木板傾斜到一定程度，才能減小誤差，C錯(cuò)；實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)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．(2020·龍巖模擬)在“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)中，每次選取紙帶后，我們應(yīng)選取紙帶上的哪些點(diǎn)來求小車的速度(　　) A．間距均勻的 B．間距不均勻的 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(fù)后不再有力對(duì)小車做功，小車做勻速運(yùn)動(dòng)，紙帶上的點(diǎn)間距變的均勻，故A對(duì)，B、C錯(cuò)；若紙帶上沒有間距均勻的點(diǎn)說明紙帶太短，橡皮筋還沒完全恢復(fù)原狀紙帶已完全通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，這種情況下應(yīng)選用更長的紙帶，或者是因?yàn)槟Σ亮]被平衡掉，故D錯(cuò)． 3．(2020·江蘇徐州調(diào)研)在“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)中，若畫出W－v的圖象，應(yīng)為圖5－5－9中的哪個(gè)圖(　　) 圖5－5－9 解析：選B.通過實(shí)驗(yàn)可知，做的功W與小車速度v2成正比，故與v應(yīng)是二次函數(shù)關(guān)系，故B正確，A、C、D均錯(cuò)． 4．在“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中得到一條如圖5－5－10所示的紙帶，這條紙帶上的點(diǎn)兩端較密，中間稀疏，出現(xiàn)這種情況的原因可能是(　　) 圖5－5－10 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.可能是沒有平衡摩擦力或平衡不夠，故C、D正確． 5．(2020·煙臺(tái)測(cè)試)一實(shí)驗(yàn)小組要用如圖5－5－11所示的裝置探究動(dòng)能定理，關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作下列說法正確的是(　　) 圖5－5－11 A．應(yīng)改變橡皮筋拉伸的長度，打出不同的紙帶進(jìn)行分析 B．應(yīng)保持橡皮筋拉伸的長度不變，改變橡皮筋的條數(shù)，打出不同的紙帶進(jìn)行分析 C．應(yīng)選取紙帶上點(diǎn)跡間隔均勻的一段進(jìn)行測(cè)量，以求出小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度 D．實(shí)驗(yàn)中將木板左端適當(dāng)墊高的目的是：使重力分力平衡掉小車和紙帶受到的摩擦力，提高實(shí)驗(yàn)的精確度 解析：選BCD.橡皮筋拉小車時(shí)的作用力是變力，我們不能求變力做功問題，但選用相同的橡皮筋，且伸長量都一樣時(shí)，則要改變橡皮筋數(shù)目來改變做功的多少，A錯(cuò)誤，B正確；紙帶點(diǎn)跡均勻說明小車做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)小車的速度最大，橡皮筋的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為小車的動(dòng)能，C正確；木板略微傾斜后，小車所受重力沿斜面向下的分力平衡了小車運(yùn)動(dòng)中的阻力，提高了實(shí)驗(yàn)的精確度，D正確． 6．為了探究動(dòng)能定理，現(xiàn)提供如圖5－5－12所示的器材，讓小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，請(qǐng)思考探究思路并回答問題(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電頻率為50 Hz)： 圖5－5－12 (1)為了消除摩擦力的影響應(yīng)采取什么措施？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (2)當(dāng)我們分別用同樣的橡皮筋1條、2條、3條……并起來進(jìn)行第1次、第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長度都應(yīng)保持一致，我們把第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W. (3)由于橡皮筋對(duì)小車做功而使小車獲得的速度可以由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出，如圖5－5－13所示是其中四次實(shí)驗(yàn)打出的部分紙帶． 圖5－5－13 (4)試根據(jù)第(2)、(3)中的信息，填寫下表. 次數(shù) 1 2 3 4 橡皮筋對(duì)小車做功 W 小車速度v(m/s) v2(m2/s2) 從表中數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 解析：(1)將木板固定有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，使小車能夠勻速下? (4)由勻速運(yùn)動(dòng)的速度公式v＝，其中x從圖上讀出分別為2.00 cm、2.83 cm、3.46 cm、4.00 cm.t＝T＝＝0.02 s，即可求出小車的速度. 次數(shù) 1 2 3 4 橡皮筋對(duì)小車做功 W 2W 3W 4W 小車速度v(m/s) 1.00 1.42 1.73 2.00 v2(m2/s2) 1.00 2.02 2.99 4.00 橡皮筋對(duì)小車做功與小車速度的平方成正比． 答案：見解析 7．(2020·杭州模擬)為了“探究動(dòng)能定理”，查資料得知，彈簧的彈性勢(shì)能Ep＝kx2，其中k是彈簧的勁度系數(shù)，x是彈簧長度的變化量． 某同學(xué)就設(shè)想用壓縮的彈簧推靜止的小球(質(zhì)量為m)運(yùn)動(dòng)來探究這一問題． 為了研究方便，把小球O放在水平桌面上做實(shí)驗(yàn)，讓小球O在彈力作用下運(yùn)動(dòng)，即只有彈簧推力做功． 該同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下： 首先進(jìn)行如圖5－5－14甲所示的實(shí)驗(yàn)：將輕質(zhì)彈簧豎直掛起來，在彈簧的另一端掛上小球O，靜止時(shí)測(cè)得彈簧的伸長量為d. 圖5－5－14 在此步驟中，目的是要確定物理量__________，用m、d、g表示為__________． 接著進(jìn)行如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)：將這根彈簧水平放在桌面上，一端固定，另一端被小球O壓縮，測(cè)得壓縮量為x，釋放彈簧后，小球O被推出去，從高為h的水平桌面上拋出，小球O在空中運(yùn)動(dòng)的水平距離為L. 小球O的初動(dòng)能Ek1＝__________. 小球O的末動(dòng)能Ek2＝__________. 彈簧對(duì)小球O做的功W＝__________(用m、x、d、g表示)． 對(duì)比W和Ek2－Ek1就可以得出“動(dòng)能定理”，即在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化． 解析：在圖甲所示的實(shí)驗(yàn)中，目的是確定彈簧的勁度系數(shù)k，由平衡條件得：mg＝kd，即k＝. 在圖乙所示的實(shí)驗(yàn)中，小球的初動(dòng)能Ek1＝0. 又根據(jù)小球做平拋運(yùn)動(dòng)得： h＝gt2　L＝vt 所以Ek2＝mv2＝m(L)2＝ 彈簧對(duì)小球做的功等于彈性勢(shì)能的減少， 所以W＝kx2＝. 答案：彈簧勁度系數(shù)k　　0