【物理】2020届一轮复习人教版实验四探究动能定理作业

【物理】2020届一轮复习人教版实验四探究动能定理作业

‎2020届一轮复习人教版 实验四探究动能定理 作业 ‎1．(2019·淮阴中学模拟)在“探究动能定理”的实验中，某实验小组采用如图6甲所示的装置，在水平气垫导轨上安装了两个光电门M、N，滑块上固定一遮光条，细线绕过定滑轮与滑块、力传感器相连，力传感器下方悬挂钩码，已知遮光条的宽度为d，滑块和遮光条的总质量为m.‎ 图6‎ ‎(1)接通气源，滑块从A位置由静止释放，读出遮光条通过光电门M、N的时间分别为t1、t2，力传感器的示数为F，改变钩码质量，重复上述实验．‎ ‎①为探究在M、N间运动过程中细线拉力对滑块做的功W和滑块动量增量ΔEk的关系，还需要测量的物理量为______________________(写出名称及符号)；‎ ‎②利用实验中直接测量的物理量表示需探究的关系式为______________________．‎ ‎(2)保持钩码的质量不变，改变光电门N的位置，重复实验，根据实验数据作出从M到N的过程中细线拉力对滑块做的功W与滑块到达N点时速度的二次方v2的关系图象，如图乙所示，则图线的斜率表示____________________，图线在横轴上的截距表示_________________．‎ ‎(3)下列不必要的实验操作和要求有________．‎ A．测量钩码的质量 B．调节气垫导轨水平 C．调节滑轮细线与气垫导轨平行 D．保证滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 答案　(1)①两个光电门的间距L　②FL＝md2(－)　(2)　滑块经过光电门M时速度的二次方　(3)AD 解析　(1)①实验要求拉力F做的功，根据W＝FL，需要测量两个光电门的间距；‎ ‎②拉力F做的功：W＝FL，‎ 通过两个光电门的速度分别为：vM＝、vN＝；‎ 故动能增加量为：ΔEk＝mv－mv＝md2(－)；‎ 故需要探究的关系式为：FL＝md2(－)；‎ ‎(2)根据动能定理，有：W＝mv2－mv，‎ 故W－v2图象的斜率为，‎ 当W＝0时，有：v2＝v，故图线在横轴上的截距表示滑块经过光电门M时速度的二次方；‎ ‎(3)由于有力传感器直接测量力的大小，故不需要测量钩码质量，不需要保证滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量，故A、D步骤不是必须的；调节气垫导轨水平，可以保证合力等于拉力，故B步骤是必须的；调节滑轮细线与气垫导轨平行，保证拉力水平，故C步骤是必须的．‎ ‎2．(2018·无锡市高三期末)利用图7所示的实验装置“探究合力做功与动能变化的关系”．‎ 图7‎ ‎(1)为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，需要平衡阻力．关于该操作环节，下列四种装置图中正确的是________．‎ ‎(2)甲小组同学正确平衡了阻力，选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M，取砝码和盘的总重力值作为绳子的拉力值，按正确操作得到图8所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续计时点A、B、C，测得它们到静止释放的起始点O的距离分别为sA、sB、sC，打点计时器的工作频率为f，已知当地重力加速度为g，从O到B的运动过程中，拉力对小车做功W＝________，小车动能变化量ΔEk＝________.‎ 图8‎ ‎(3)乙小组同学也正确平衡了阻力，但并未保证选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M.在处理数据时，他们也取砝码和盘的总重力值作为绳子的拉力值，并采用图象法进行数据分析：在纸带上选取多个计数点，测量静止释放的起始点O到每个计数点的距离，并计算出每个计数点对应的小车速度v以及从O点到该计数点对应的过程中绳子拉力所做的功W.他们作出的图线为________．‎ 答案　(1)B　(2)mgsB　　(3)B ‎3．(2018·盐城中学质检)我国的第三艘航空母舰正在建造之中，其舰载机将采用弹射起飞方式，为了研究弹射器做功对飞机起飞速度的影响，某研究性学习小组用气垫导轨，光电门等器材做了如下实验：‎ 图9‎ A．用橡皮筋模拟弹射器，由于橡皮筋做的功不易测量，他们运用了一种叫做“倍分法”的思想：使用同种规格的橡皮筋，先后用一根、两根、三根……去弹射滑块，每次都将橡皮筋拉伸到同一位置释放，这样橡皮筋对滑块做的功分别为W0、2W0、3W0……；‎ B．如图9所示，测量出滑块弹射后遮光片通过光电门1的时间分别为t1、t2、t3、……；‎ C．利用以上数据作出图象，确定橡皮筋做功对滑块弹射后的速度具体有什么影响．‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)实验前需要调节气垫导轨水平：打开气源之后，给滑块一个初速度，使之向左运动，发现遮光片通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间，为使气垫导轨水平，应将气垫导轨________(选填“左”或“右”)端升高适当高度．‎ ‎(2)采用图象法探究物理量间的规律时，需要选择合适的坐标系以得到直线图象，为了得到直线图象，以弹力的功W为纵坐标，以________(选填“t2”“t”“t－1”或“t－2”)为横坐标(t为遮光片通过光电门1的时间)．‎ ‎(3)实验发现，总是很难得到比较标准的直线，研究小组分析了四种误差原因，其中属于系统误差的是________．‎ A．使用不同根数的橡皮筋弹射时，不同速度下空气的阻力是不同的 B．使用不同根数橡皮筋实验时，未能将橡皮筋拉至同一位置释放 C．实验所用的橡皮筋没有做的规格真正相同，劲度系数略有差异 D．描点作图时，由于标错了标度，把所有的点描在了错误的位置 ‎(4)“倍分法”是一种很有用的实验设计思想，下列科学研究中，科学家使用“倍分法”思想来帮助研究的是________．‎ A．伽利略研究力与运动的关系 B．开普勒研究行星绕太阳运动轨道的半长轴与周期的关系 C．库仑研究点电荷间相互作用力的规律 D．奥斯特研究电流的磁效应 答案　(1)右　(2)t－2　(3)AC　(4)C