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(全国通用)2019版高考物理一轮复习备考精炼: 第五章 机械能 微专题45 实验:探究动能定理备考精炼


45 实验:探究动能定理 [方法点拨] 通过分析实验题设要明确研究对象的运动过程是哪一段,以及研究对象受到 的合外力是“谁”,合外力的功如何测量. 1.(2018·福建三明一中模拟)如图 1 所示,是探究功与物体速度变化关系的装置.第一次 由一根橡皮筋提供牵引力使小木块在某处由静止弹出,然后分别改用 2 根、3 根……相同的 橡皮筋,使小木块从同样的位置弹出. 图1 (1)小木块在运动过程中会受到阻力,应将长木板______(填“左”或“右”)端适当垫高作 为补偿. (2)只用 1 根橡皮筋作用时,打点计时器打出的纸带如图 2 所示.打点计时器使用 50 Hz 的 交流电源,则小木块被弹出时的速度为________ m/s(结果保留两位有效数字). 图2 (3)下表是实验过程中测量的几组数据,请选取合适的物理量和单位,在图 3 中作出图象以 便找到做功与小木块动能的关系. 橡皮筋数 2 3 4 5 6 做功 2W 3W 4W 5W 6W v 1.27 1.56 1.80 2.01 2.20 v 1.13 1.25 1.34 1.42 1.48 v2 1.62 2.43 3.24 4.05 4.86 v3 2.08 3.79 5.83 8.15 10.71 图3 (4)如果本实验中没有进行第(1)步的操作,则上述所画的图线( A.仍为原图线 C.向下平移 B.向上平移 D.倾斜程度会发生变化 ) 2.为验证动能定理,某同学设计了如下实验.将一长直木板一端垫起,另一端侧面装一速 度传感器,让小滑块由静止从木板 h 高处(从速度传感器所在平面算起)自由下滑至速度传 感器时,读出滑块经此处时的速度 v,如图 4 所示.多次改变滑块的下滑高度 h(斜面的倾角 不变),对应的速度值记录在表中: 图4 下滑高度 h/m 速度 v/(m·s ) -1 0.10 0.633 0.20 0.895 0.30 1.100 0.40 1.265 0.50 1.414 要最简单直观地说明此过程动能定理是否成立,该同学建立了以 h 为纵轴的坐标系,你认 为 坐 标 系 的横 轴 应该 是 ________ , 本 实验 是 否 需要 平 衡 摩 擦力 ________( 填 “ 是 ”或 “否”). 3.(2017·山东青岛二中模拟)某学习小组利用如图 5 所示的实验装置探究合外力与速度的 关系.一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上,用轻绳绕过定滑轮及动滑轮将滑块与 弹簧测力计相连.实验中改变动滑轮下悬挂的钩码个数,进行多次测量,记录弹簧测力计 的示数 F,并利用速度传感器测出从同一位置 P 由静止开始释放的滑块经过速度传感器时的 速度大小 v,用天平测出滑块的质量 m,用刻度尺测出 P 与速度传感器间的距离 s,当地的 重力加速度大小为 g,滑轮的质量都很小. 图5 (1)实验中钩码的质量________(填“需要”或“不需要”)远小于滑块的质量. (2)根据实验数据作出 v -F 图象,下列图象中最符合实际情况的是________. 2 (3)根据实验已测得数据及 v -F 图象,________(填“能”或“不能”)测出滑块与长木板 间的动摩擦因数. 4.用如图 6 甲所示的实验装置完成“探究动能定理”的实验.请补充完整下列实验步骤的 相关内容: 2 图6 (1)用天平测量小车和遮光片的总质量 M、砝码盘的质量 m0;用游标卡尺测量遮光片的宽度 d,游标卡尺的示数如图乙所示,其读数为________ cm;按图甲所示

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