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- 2021-05-26 发布
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2020届一轮复习人教版 实验:探究动能定理 课时作业
1.(2018·河南省开封市第三次模拟)某同学“验证动能定理”的实验装置如图1所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一易拉罐相连,易拉罐和里面的细沙总质量为m;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门的挡光时间为t,d表示遮光片的宽度,L表示A、B两点间的距离.滑块与导轨间没有摩擦,用g表示重力加速度.
图1
(1)该同学首先用游标卡尺测量了遮光片的宽度,如图2所示,遮光片的宽度d=________cm.
图2
(2)该同学首先调整导轨倾角,易拉罐内盛上适量细沙,用轻绳通过滑轮连接在滑块上.让滑块恰好在A点静止.剪断细绳后,滑块开始加速下滑,则其受到的合外力为________(用题目中所给的物理量符号表示).
(3)为验证从A→B过程中滑块所受合外力做功与滑块动能变化的关系,需要验证的关系式为________________(用题目所给物理量符号表示).
2.某学习小组利用如图3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3
(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v2-F图象,下列图象中最符合实际情况的是________.
(3)根据实验已测得数据及v2-F图象,________(填“能”或“不能”)测出滑块与长木板间的动摩擦因数.
3.(2019·福建省三明一中模拟)如图4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4
(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5所示.打点计时器使用50Hz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5
(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6中作出图象以便找到做功与小木块动能的关系.
橡皮筋数
做功
v
v2
v3
2
2W
1.27
1.13
1.62
2.08
3
3W
1.56
1.25
2.43
3.79
4
4W
1.80
1.34
3.24
5.83
5
5W
2.01
1.42
4.05
8.15
6
6W
2.20
1.48
4.86
10.71
图6
(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 B.向上平移
C.向下平移 D.倾斜程度会发生变化
答案精析
1.(1)1.14 (2)mg (3)mgL=M
解析 (1)宽度d=(11+0.4) mm=11.4mm=1.14cm.
(2)由于滑块在A点静止,因此滑块的下滑分力等于易拉罐及细沙的总重力mg,又由于斜面与滑块间无摩擦,因此滑块下滑时,其受到的合外力等于mg.
(3)本实验需验证mgL=Mv2,而到达B点的速度v=,代入可得mgL=M2=M.
2.(1)不需要 (2)B (3)能
解析 (1)实验中钩码的质量不需要远小于滑块的质量,因为滑块所受的拉力可由弹簧测力计直接测出.
(2)由Fs-μmgs=mv2-0可得v2=F-2μgs,当m、s、μ一定时,v2与F为线性关系,且v=0时F>0,B正确.
(3)设v2-F图象与横轴的截距为b,则b=μmg,得μ=.
3.(1)左 (2)0.90 (3)如图所示 (4)B