20xx版高考物理人教版一輪學(xué)案：實(shí)驗(yàn)六-探究動(dòng)能定理-【含答案】-資料下載頁(yè)
2025-04-05 05:56本頁(yè)面
【正文】 車運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中拉力對(duì)小車做的功，所以還需要測(cè)量對(duì)應(yīng)的B、P之間的距離。2．(2019江蘇，10)某興趣小組用如題圖1所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理。(圖1)(1)有兩種工作頻率均為50 Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供實(shí)驗(yàn)選用：A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為使紙帶在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力較小，應(yīng)選擇B(選填“A”或“B”)。(2)保持長(zhǎng)木板水平，將紙帶固定在小車后端，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔。實(shí)驗(yàn)中，為消除摩擦力的影響，在砝碼盤(pán)中慢慢加入沙子，直到小車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。同學(xué)甲認(rèn)為此時(shí)摩擦力的影響已得到消除。同學(xué)乙認(rèn)為還應(yīng)從盤(pán)中取出適量沙子，直至輕推小車觀察到小車做勻速運(yùn)動(dòng)。看法正確的同學(xué)是乙(選填“甲”或“乙”)。(3)消除摩擦力的影響后，在砝碼盤(pán)中加入砝碼。接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，松開(kāi)小車，小車運(yùn)動(dòng)。紙帶被打出一系列點(diǎn)，其中的一段如題圖2所示。圖中紙帶按實(shí)際尺寸畫(huà)出，紙帶上A點(diǎn)的速度vA＝(～)m/s。(圖2)(4)測(cè)出小車的質(zhì)量為M，再測(cè)出紙帶上起點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為L(zhǎng)。小車動(dòng)能的變化量可用ΔEk＝Mv算出。砝碼盤(pán)中砝碼的質(zhì)量為m，重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)中，小車的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于(選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“接近”)砝碼、砝碼盤(pán)和沙子的總質(zhì)量，小車所受合力做的功可用W＝mgL算出。多次測(cè)量，若W與ΔEk均基本相等則驗(yàn)證了動(dòng)能定理。[解析] (1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)振針與紙帶之間的摩擦較大；電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是電磁脈沖產(chǎn)生的電火花在紙帶上打點(diǎn)，紙帶所受阻力較小，故選B項(xiàng)。(2)由于剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，拉力克服最大靜摩擦力，而最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力，故平衡摩擦力的兩種說(shuō)法中，乙同學(xué)正確。(3)取與A點(diǎn)相鄰的兩點(diǎn)。用毫米刻度尺測(cè)出兩點(diǎn)之間的距離，如圖所示。用平均速度表示A點(diǎn)的瞬時(shí)速度，vA＝＝ m/s＝ m/s。(4)本實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式是mgL＝Mv，用砝碼的重力表示拉力的前提是m?M。3．(2020廣西模擬)如圖甲所示是某同學(xué)驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置。他的步驟如下：a．易拉罐內(nèi)盛上適量細(xì)沙，用輕繩通過(guò)滑輪連接在小車上，小車連接紙帶。合理調(diào)整木板傾角，讓小車沿木板勻速下滑。b．取下輕繩和易拉罐，測(cè)出易拉罐和細(xì)沙的質(zhì)量m及小車質(zhì)量M。c．取下輕繩和易拉罐后，換一條紙帶，讓小車由靜止釋放，打出的紙帶如圖乙(中間部分未畫(huà)出)，O為打下的第一個(gè)點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為f，重力加速度為g。(1)步驟c中小車所受的合外力為mg。(2)為驗(yàn)證從O到C過(guò)程中小車所受合外力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系，測(cè)出B、D間的距離為x0，O、C間的距離為x1，則C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的小車速度為。需要驗(yàn)證的關(guān)系式為mgx1＝(用所測(cè)物理量的符號(hào)表示)。[解析] 本題考查根據(jù)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)探究動(dòng)能定理的數(shù)據(jù)處理。(1)小車沿木板勻速下滑時(shí)受到重力、支持力、摩擦力和拉力，由平衡條件知，小車所受合外力為零；撤去拉力后，其余力不變，故小車所受合外力等于撤去的易拉罐和細(xì)沙的重力mg。(2)由中間時(shí)刻的速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，可知C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的小車速度vC＝＝，小車動(dòng)能的增量ΔEk＝Mv＝，合外力對(duì)小車做的功為W＝mgx1，故需要驗(yàn)證的關(guān)系式為mgx1＝。 11
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