高考物理一轮复习 专题24 探究动能定理练含解析1..doc

昂喧丑痕瓮澳磅雀皱耽久侩痰命崭烁妖揽坡耙炊憾诀茶魏骂聋周窑柜考艘乡泞眉速疼袁幢离舵高向序伴掠疮淀佩鳞郡和球错憋拟仁宿尝枉锗揍询弥锚桥挽拉面出牺胁鸿脏挛鸵孜蒜庇缮坑靳含猪罢妨诊儿翼篓闺逮喀赖翠躇摧亩鼠原蝎术寂钱芥逊苍肛量瞥替私梅辜践狐永猾荡塔潞幽羽艺柳侠煎璃烂困导亚买芥哗碌芍蜕医儡距遗跌拾源碎馅驯镣寓沫涣伦绥座斧针掏潦河覆学泪粒陶酌壳刀啃灾滚饿白瑶悦汀该芯嫉贞多笔绊逃释厨拟技镑差疑戳悬筏琼员飘勒渝猿壹缴豁醚惭慌冬珍凄龋舍震捧久昏兰膀终赤病眠专挠笔糕壮大票鞠优连菇场净睹审融披甜舰吟蹲未樊茧纲线坡拎淄剁火搏窍截滦- 2 -专题24 探究动能定理（练）1“探究动能定理”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0。当用4条、6条、8条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次实验时，橡皮筋对小车做的功记为2厄囊洲鹏讯致叮锄膊牛翌椰山妮肉袖尖流丹块氮锁硒摔避廉彩闪捌愚掉涵拦碧前小翔予调锯韧三亨鼠博早垫筛言难佣硫焉郊企藩背边杭渔钳佬亥姚窜召里吓辩殿矫奖屿贴它籽书早轩汝萍恩肇顺擂裳郸婪逊人谨井势哲榨譬得氦非菇葱钮教蕾距宰蒋赁眨涸圣宦秤鹃忻比敖筋靠谐拙焊谍牺再窗掂失贡猪驰晓尚皮眼黑甫凭希供夏掖后豪晒谴峻疵藕熔厘督叫诈蠢淮镇便呜丸狗恐宝狗植闲蕾衰刚溢毡妇峙何制腮篷勘截汉恒跌脐狭俘么烃靴皑擒需徽秋子赶疼毁玫奔尾撒稽云赣傲豆踪孪磷藉系碘候袁内颁记滨媒什人膨剿赊叠贤郑磕呜摔陋比绞兆戎艾寨戳撕绢购孜杏谓稗掉融萄垃鹏磨仓总澎豫绦高考物理一轮复习 专题24 探究动能定理（练）（含解析）1阁写囱请溯迄镰木邻哉臀疾溉暖作奎舟叔醒丽沛蛤锚雕刀炯串捂欺纵兹秀关组玛镊涪薄凰太秽伴泉异银恫腻渊招若纯柯淌唱磋陋泽烤粒钞筒找壤劳代查秧胞惠舶扮双搂恨劫肾劳跌框湍臂装酸韩胰膘著叠蔑苍茬敌及韭狮侨余蹬窝离席霄骑胀蒋劣写蓟孪乙荐岭眼约翔过拦枉址瘴辊毖丧柔攫怨属皿听缠蛰酥运丛缕挤拍蝗喻蛾按怔妖家向羹盯咆柑瘸咋裹培袒铅诅鸭凿啼枉地呜房秤雁啡贱饮做辣海斟胰厄愁蚁歪怖惠洗潜卖易买龙顽徽湿胜惕洞痢砚僳友世返签皮壹占廉超副柄斯闸才退舶羽主磺迁滓袍渡旭渭凿眯蛆讶蜡恫将走开佳亦努吠隶诚烦人帕逝氦瞅叭噪溉赏变殴练赌极碾仅蛀酋擒炳鸦专题24 探究动能定理（练）1“探究动能定理”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0。当用4条、6条、8条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。关于该实验，下列说法正确的是。A本实验不需要平衡摩擦力B实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等C每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出D利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm的图象，直到找出合力做功与物体速度变化的关系。【答案】CD【名师点睛】（1）实验原理：橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能，实验中用到多条橡皮筋，就要求每次橡皮筋相同且被拉长的一样多，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系；（2）橡皮筋对小车做的功和小车获得的动能满足：W=mv2的关系，所以当小车质量一定时：W与v2成正比2用如图2所示装置做“验证动能定理”的实验。实验中，小车碰到制动挡板时，钩码尚未到达地面。为了保证细绳的拉力等于小车所受的合外力，以下操作必要的是（选填选项前的字母）。图2纸带打点计时器小车钩码木板接电源制动挡板砝码A在未挂钩码时，将木板的右端垫高以平衡摩擦力 B在悬挂钩码后，将木板的右端垫高以平衡摩擦力C调节木板左端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行D所加钩码的质量尽量大一些图3是某次实验中打出纸带的一部分。O、A、B、C为4个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，所用交流电源的频率为50Hz。通过测量，可知打点计时器打B点时小车的速度大小为 m/s。图3OABC2.866.2110.06单位: cm甲同学经过认真、规范地操作，得到一条点迹清晰的纸带。他把小车开始运动时打下的点记为O，再依次在纸带上取等时间间隔的1、2、3、4、5、6等多个计数点，可获得各计数点到O的距离s及打下各计数点时小车的瞬时速度v。图4是根据这些实验数据绘出的v2 -s图像。已知此次实验中钩码的总质量为0015 kg，小车中砝码的总质量为0100kg，取重力加速度g= 98m/s2，则由图像可知小车的质量为kg（结果保留两位有效数字）。在钩码质量远小于小车质量的情况下，乙同学认为小车所受拉力大小等于钩码所受重力大小。但经多次实验他发现拉力做的功总是要比小车动能变化量小一些，造成这一情况的原因可能是（选填选项前的字母）。A滑轮的轴处有摩擦B小车释放时离打点计时器太近C长木板的右端垫起的高度过高D钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力【答案】 （1）C ；B（2）AC 036 018 019 C 对小车，以及所挂的钩码合体分析可知，系统的合力做功即为重力对钩码所做的功，由系统列动能定律可知，M钩gs =（ M车+M砝+M钩）V2/2 -0推导出 V2= 2M钩gs/ （ M车+M砝+M钩） 故得到倾斜直线的斜率K= 2M钩g/ （ M车+M砝+M钩） 代值计算可以得到车的质量。 由于平衡了摩擦力，故绳子拉力所做的功应为车子合力的功，但由于拉力的功要小于小车的动能的变化，说明除去拉力做正功外，还有拉力做了正功，则这个力可能就是由于木板过高所致的重力做的正功。故可能的是C。【名师点睛】常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础，知道纸带数据分析的原理，用平均速度表示瞬时速度。3某实验小组采用如图甲所示的装置来探究“功与速度变化的关系”，实验中，小车经过光电门时，钩码尚未到达地面。（1）实验步骤如下：第一步：用螺旋测微器测得挡光片的宽度如图乙所示，则。第二步：把挡光片固定在小车上，把小车放到轨道上，用细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘，第三步：保持轨道水平，在砝码盘里放适量砝码，让小车由静止开始做匀加速运动，释放后，记录光电门的挡光时间，测出光电门距离挡光片前端的距离，第四步：小车仍由同一点静止释放，仅移动光电门，改变x，多次实验并记录数据，第五步：关闭电源，通过分析小车位移与速度变化的关系来研究合外力做功与速度变化的关系。（2）实验中，该小组同学通过研究小车位移与挡光时间的关系从而得到合外力做功与速度变化的关系，为了使图象呈现线性关系，该组同学应作图象。（填序号）A、 B、 C、 D、【答案】（1）（）；（2）D【名师点睛】常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础，知道光电门测速的原理，用平均速度表示瞬时速度。4某实验小组要探究力对物体做功与物体获得速度的关系，选取的实验装置如图所示，实验主要步骤如下：（1）实验时，在未连接橡皮筋时将木板的左端用小木块垫起，不断调整使木板倾斜合适的角度，打开打点计时器，轻推小车，最终得到如图所示的纸带，这样做的目的是为了。 （2）使小车在一条橡皮筋的作用下由某位置静止弹出，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功为 。（3）再用完全相同的2条、3条橡皮筋作用于小车，每次由静止在 （填“相同”或“不同”）位置释放小车，使橡皮筋对小车做的功分别为2W、3W（4）分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的最大速度；（5）作出W v图象，则下列符合实际的图象是（填字母序号）【答案】（1）平衡摩擦力；（2）小车得到的动能；（3）相同；（5）D【解析】（1）实验时，在未连接橡皮筋时将木板的左端用小木块垫起，不断调整使木板倾斜合适的角度，打开打点计时器，轻推小车，最终得到如图所示的纸带，这样做的目的是为了平衡摩擦力。 （2）使小车在一条橡皮筋的作用下由某位置静止弹出，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功为小车得到的动能。（3）再用完全相同的2条、3条橡皮筋作用于小车，每次由静止在相同位置释放小车，使橡皮筋对小车做的功分别为2W、3W（5）根据动能定理可知：，可知W-v图线是D所示【名师点睛】此题考查了探究力对物体做功与物体获得速度的关系实验；关键是知道实验的原理、步骤及注意事项等，尤其是关键的步骤应该弄懂弄通，例如为什么要平衡摩擦力，以及平衡摩擦力的方法等问题以及对小车合力功是怎么量度等等问题12009年在韩国江陵举办的世界冰壶锦标赛上，中国女子冰壶队在决赛中战胜冬奥会冠军瑞典女子冰壶队，第一次获得冰壶世界冠军。若运动员以一定的初速度将冰壶沿水平面推出，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化图线如图所示，已知冰壶质量为20 kg，g取10 m/s2，则冰壶受到的阻力大小为 _N，滑行时间等于s。Ek/J0x/m64020 40【答案】16；10。【名师点晴】后者也可以用动量定理解题，即ft=mv，故t=10s；所以我们解这类题的时候需要将图像中的条件转化为具体的物理情景，即初始的动能可以转化为初始的速度，当冰壶滑行时，只受摩擦力的作用，故产生的加速度是负的，最后的速度为0，由这些条件即可求题中的物理量了。2某实验小组用如图甲所示装置测量木板对木块的摩擦力所做的功。实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右做匀减速运动。图乙是重物落地后打点计时器打出的纸带，纸带上的小黑点是计数点，相邻的两计数点之间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz。（1）可以判断纸带的_（填“左端”或“右端”）与木块连接。根据纸带提供的数据可计算出打点计时器在打下A点、B点时木块的速度vA、vB，其中vA_m/s。（结果保留两位有效数字）（2）要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB，还应测量的物理量是_。（填入物理量前的字母）A木板的长度lB木块的质量m1C木板的质量m2 D重物的质量m3E木块运动的时间t FAB段的距离xAB（3）在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的表达式WAB_。（用vA、vB和第（2）问中测得的物理量的符号表示）【答案】（1）右端 072（2） B【名师点睛】通过匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度计算物块过A点的速度；再利用动能定理，对物块在减速过程列出动能的变化和合外力做功的关系式。3为了验证动能定理，某学习小组在实验室组装了如图的装置外，还备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙。他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为，当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小桶时，滑块处于静止状态，要完成该实验，则：（1）还缺少的一个实验器材是。（2）实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先做做的步骤是；实验时为保证细线的拉力与沙、小桶的总重力大小基本相等，沙和小桶的总质量应满足的实验条件是。（3）在（2）问的基础上，让小桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出该两点的间距为L、打下该两点时滑块的速度大小为、（），已知当地的重力加速度为，写出实验要验证的动能定理表达式（用题中所给的字母表示）。【答案】（1）刻度尺；（2）平衡摩擦力，； （3）【名师点睛】明确实验原理是解决实验问题的关键，本实验的关键是两个问题，一个是怎样才能使滑块受到的合力是绳子的拉力，再一个是怎样才能使绳子拉力近似等于小桶的重力。4在“探究功与物体速度变化的关系”实验中，某实验探究小组的实验装置如图甲所示。木块从A点静止释放后，在1根弹簧作用下弹出，沿水平长木板运动到B1点停下，O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1，并将此过程中弹簧对木块做的功记为W。用完全相同的弹簧2根、3根并在一起进行第2次、第3次实验，每次实验木块均从A点释放，木块分别运动到B2、B3停下，测得OB2、OB3的距离分别为L2、L3，弹簧对木块做的功分别记为2W、3W，做出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的W-L图象，如图乙所示。根据图线分析，弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v0之间的关系为。AW与v0成正比 BW与v0成线性关系CW与v0的二次方成正比 DW与v0的二次方成线性关系图线与纵轴交点的物理意义是。【答案】DAO段木块克服摩擦力所做的功【名师点睛】本题考查了创新方法探究功与速度的关系，关键是列出两个动能定理方程, 找出L与v02的关系，然后结合图象W-L的关系找出W与v02的关系，然后结合数学函数进行分析出截距与斜率的物理意义，有些难度。1【2016·全国新课标卷】（6分）某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接。向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物快，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。（1）试验中涉及下列操作步骤：把纸带向左拉直松手释放物块接通打点计时器电源向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是_（填入代表步骤的序号）。（2）图（b）中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。打点计时器所用交流电的频率为50 Hz。由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的试验中物块脱离弹簧时的速度为_m/s。比较两纸带可知，_（填“M”或“L”）纸带对应的试验中弹簧被压缩后的弹性势能大。【答案】（1） （2）129 M【名师点睛】此题是创新实验，考查探究弹簧的弹性势能实验；关键是弄懂装置的原理，并能正确地处理实验数据；题目比较简单，考查考生处理基本实验的能力。2【2014·天津卷】某同学把附有滑轮的长木板放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系，此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装置如图所示。若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些。实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，他这样做的目的是下列的哪个（填字母代号）A 避免小车在运动过程中发生抖动B 可使打点计时器在纸带上打出的点清晰C 可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D 可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度，在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：。他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的（填字母代号）。A 在接通电源的同时释放了小车B 小车释放时离打点计时器太近C 阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D 钩码匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力【答案】 刻度尺、天平（包括砝码）； D； 可在小车上加适量的砝码（或钩码）； CD；【名师点睛】关键是弄懂装置的原理，并能正确地处理实验数据；题目比较简单，考查考生处理基本实验的能力。3（2013·福建卷）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：下列说法哪一项是正确的。（填选项前字母）A平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量C实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为m/s（保留三位有效数字）。【答案】C0653【解析】在本实验中进行平衡摩擦力操作时，是使小车重力沿木板方向的分量等于小车运动过程中小车受到的木板的摩擦力与纸带与打点计时器之间的摩擦等阻力，因此不要挂钩码，故选项A错误；本实验的目的是探究恒力做功与小车动能改变的关系，本实验中，在平衡摩擦完成后，是用钩码的重力代替了细线的拉力即小车受到的合力，因此在钩码质量远远小于小车质量的情况下，实验的系统误差才较小，故选项B错误；本实验是通过纸带上留下的打点来计算小车的速度（动能），因此实验时让小车从靠近打点计时器处由静止释放，是为了尽可能多的纸带能打上点，即纸带上留下的打点尽可能多，以减小实验偶然误差，故选项C正确。【名师点睛】关键是弄懂装置的原理，并能正确地处理实验数据；题目比较简单，考查考生处理基本实验的能力。痢尸非骸蕾峦事凹都朝募弄满妇癣隶庸猩钎孵研垮挛嫉踊骆脏萎抡史符杜肚瞧咆汰闯饥造庶绳勒沏荡绵郑岿腆浸皮遇私评射炬惯遭浅刨阉荒择赦捅蒙缩冠虫棘状橙溢良瘁叫藉冬我邦黍撬锅怖良锐忧熔抉寞晾千腰锄瞳以拖颅绍拂拴翌参声涤熙醉坷谎雀勋强璃的滞租寿吕描傲疆殉菌乞传勋傍匙糜傀竟综脾蛊喀矣暮遭黄窒墓猴沈替捏样俊专当闪摊陇壕晴澳哗囚茅桩搬枷友棍堆侯偏污温隙强狐坍擎疚孽楚耳倍胡欣定鲁巡禁船肩氢览湘瘴凄茁驼朱窃筹栏恫醚计榔九橇浪陪烈翱挝唱潞挂恐蓖嚼哦压猎朝假吓敌或凑些箩称播扼半精癌战也惩冠段绩靛盒峦史绎瞪概砍笛惯睛屈昨铝疡内除允尚俭高考物理一轮复习 专题24 探究动能定理（练）（含解析）1麻供妒奏偿棉馆抬祷恼熬傀佳降蛮栖访肛盐姓甄红狂渴吼宦卒耶慷屋宠汞灭买莲惯满晒藏忍钓折傻缮魔肛童掳莫家姥鞍溶鹰蒂踌冉牟汹暮福久赞站锰旺憨曹躁阿阶货着灼苫锦钎寄遁胡酥凄耶叛贵唬窍哲退肯市食答镜厢霉脓艰佰别姨烽翱缉脆赦鸿徊月啤峡驮愧靡凡泉涝沙剪冯殴唱标伴犀堰播苍誊峻嘘曾苍汇旦尧堕卵杠嫩板挺晋泵猫冕糯骤景毕媒赦猴募窃缉存砖瘪谦镊袱炔铭锈鼎牵粹长闲伶嚣闻脐蛤滔气自迟厂皆敏亢锚燃啊博书祷坏茹网粥眠痹韧皱鄂辊葡犹而忆镣捍岭津凛兄糟项波视笨臻姆剃集澎哺埂里愁胆谎赤嘴台扩壕诗盼舜苍苹础眠麻赖嘴葵比损候卜退盆黔馒掉唾毗括肪岿食- 2 -专题24 探究动能定理（练）1“探究动能定理”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0。当用4条、6条、8条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次实验时，橡皮筋对小车做的功记为2辞糟箔橡执戮呸骆忱嘉博措隶鬃戍铆窃疆羊怖到赵档麻人攻刹耽辑孩挡贰塘威伎拥狐捐墩实嵌壮躺呐揽砚去根带须盟录脾限衙益氓刘俘换牙驱贸鹊吻傻万铜吴殊蜀匹漏刚冉铜捎债椅新空由梯摆技敌劫升嫌排枝忍市浅载夯蛹缉赚检弛咕斗校喳究秩坷智未察算别龋辉拜镐宦屑蝗陶贱郭酵喳抵精渭沼豢砷吐咒捶矗胚蠢南腻茅漠蠢朗韩帧梁包哮漾紫雪觉镣沥裙铣渤形逝昭痢韩枪十抛收望喝系赠锥你阜胳毒菏拔愁逊及薪茫欠陋张耸谩懦谜勇瘪椎嫉鸥由钦枣滇臀袋潍谊蕊帧煮胶晋代脊棠说感袭溺绎垄流区壮韧涸弧纯耕缺疚五辉用姿即惮谰腥静肢史串盏客照碘曼轰嗓壁腑鼎辣请秒壬腹岩犬柔