热点25+探究合力做功和动能变化的关系实验-40热点2019年高考名校物理模拟试题分项解析 4页

1. （2019 北京海淀期中）同学们分别利用图 11 甲、乙所示的两种装置采用不同方法探究“合外力做功与 动能改变量的关系”。其中小车 A 与纸带和打点计时器 B 相连，托盘 C 内装有砝码，D 为无线测力传感器， 可直接测量绳子给小车的拉力。 下列说法正确的是______ A.两种方案都需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力 B.两种方案都需要测量并记录小车的质量 C.两种方案都需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量 D.两种方案都要求托盘及盘中砝码总质量远小于小车 A 的质量 如图丙是某次实验打下的纸带，其中 O 点是小车由静止释放瞬间打点计时器打下的第一个点，打点周期 为 T，相邻两点间还有四个点没画出，则打下 C 点时小车的速度大小为 ______ 若采用方案二进行实验，用天平测得小车的质量为 M，传感器 D 测量得到绳子拉力为 F，研究小车从开 始运动到打下 C 点的过程，则根据动能定理，应验证的表达式为用题目中已知物理量的符号表示__ ___ 若采用方案一进行实验，并将砝码盘和砝码总重力 mg 当作绳子拉力，多次实验发现拉力做功总是比小 车动能增加量要______一些填“偏大”或“偏小，造成这种误差最可能的原因是______ 【参考答案】（1）AB （2） （3） （4）偏大 钩码的重力大于绳子的拉力 【名师解析】 为使小车受到的合力等于绳子拉力，两种方案都需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力，故 A 正确；实验需要求出小车动能的增加量，两种方案都需要测量并记录小车的质量，故 B 正确； 3．(2018·浙江台州高三期末)(1)小王同学用如图 1 甲所示的装置做“探究合力做功与物体速度变化关系”的实 验，小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。 图 1 在实验准备过程中，小王整理了一些实验器材(导线未画出) 如图乙所示，还缺少两种器材是________。实 验中，该同学发现纸带有如图丙所示的两种穿法，________(填“A”或“B”)的穿法更合理。 (2)小张同学用如图 2 所示装置，尝试通过测得细绳拉力(悬挂重物重力近似等于拉力)做的功和小车获得的速 度的值进行探究，则 图 2 ①下列说法正确的是________。 A．该方案需要平衡摩擦力 B．该方案需要重物的质量远小于小车的质量 C．该方案操作时细线应该与木板平行 D．该方案处理数据时应选择匀速时的速度 ②某次获得的纸带如图 3 所示，小张根据点迹标上了计数点，计数点 2 在刻度尺上的读数为________ cm， 并求出计数点 2 的速度为________ m/s(计算结果保留 3 位有效数字)。 图 3 【名师解析】 【参考答案】　(1)低压交流电源(或学生电源)　刻度尺　B　 (2)①ABC　②4.36(4.35～4.39)　0.410(0.405～0.415) 5. （2019 湖南长沙联考） (6 分)如图所示，在“探究拉力做功与弹簧弹性势能增量的关系”实验中，轻弹簧 左端固定，右端在水平拉力 F 作用下从 A 位置(弹簧原长位置)拉伸 x 到 B 位置，作出的 F－x 图象为过坐标 原点 O 的直线，如图所示，实验过程中，弹簧始终处于弹性限度内。 (1)F－x 图象中，图线 OP 的斜率的物理意义是：___________。 (2)根据所学知识，可以判断直角三角形 PQO 的面积的物理意义是：___________。 (3)由此可推断，如果一劲度系数为 k 的轻弹簧，在弹性限度内，当其形变大小为 x 时，弹簧的弹性势能的 表达式为 Ep＝_______________。 【参考答案】(1)弹簧的劲度系数 k (2)拉力 F 做的功 (3) 【名师解析】(1)根据胡克定律可知 F＝kx，则 F－x 图象中，图线 OP 的斜率的物理意义是：弹簧的劲度系 21 2 kx 数 k。