2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第五章 第5講 實(shí)驗五 探究動能定理模擬檢測

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1、2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第五章 第5講 實(shí)驗五 探究動能定理模擬檢測 1．(xx年佛山調(diào)研)某實(shí)驗小組利用如圖5－5－13甲所示的實(shí)驗裝置測量小物塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ，粗糙曲面AB固定在水平面上，其與水平面相切于B點(diǎn)，P為光計時器的光電門，固定在B點(diǎn)．實(shí)驗時將帶有遮光條的小物塊m從曲面AB上的某點(diǎn)自由釋放，小物塊通過光電門P后停在水平面上某點(diǎn)C．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間. 圖5－5－13 (1)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d如圖5－5－13乙所示，其讀數(shù)d＝________cm； (2)為了測量動摩擦因數(shù)，除遮光條寬度d及數(shù)字計時器顯示的時間t，還需要測量的物理量及其

2、符號是____________________________________________，則動摩擦因數(shù)μ＝________(用測量的量表示)； (3)改變小物塊釋放位置，進(jìn)行多次測量后，為了減小實(shí)驗誤差，可采用圖象法(即通過畫出較合理的圖象)來處理實(shí)驗數(shù)據(jù)，你認(rèn)為應(yīng)該建立的坐標(biāo)系為：縱坐標(biāo)用物理量________，橫坐標(biāo)用物理量________． 【答案】(1)0.370　(2)光電門P與C之間的距離s　　(3)　s 【解析】(1)主尺的刻度：3 mm，游標(biāo)尺上的第14個刻度與主尺的刻度對齊，讀數(shù)是：0.05×14＝0.70 mm，總讀數(shù)：3 mm＋0.70 mm＝3.70 mm＝

3、0.370 cm； (2)實(shí)驗的原理：根據(jù)遮光條的寬度與滑塊通過光電門的時間即可求得滑塊的速度：v＝； B到C的過程中，摩擦力做功，根據(jù)動能定理得： －μmgs＝0－mv2， 聯(lián)立以上兩式得動摩擦因數(shù)的表達(dá)式：μ＝. 還需要測量的物理量是：光電門P與C之間的距離s. (3)由動摩擦因數(shù)的表達(dá)式可知，μ與t2和s的乘積成反比，所以s與的圖線是過原點(diǎn)的直線，應(yīng)該建立的坐標(biāo)系為：縱坐標(biāo)用物理量，橫坐標(biāo)用物理量s. 2．(xx年福建卷)在“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實(shí)驗中(裝置如圖5－5－14甲)： 　 圖5－5－14 (1)下列說法哪一項是正確的______．(填選項前字

4、母) A．平衡摩擦力時必須將鉤碼通過細(xì)線掛在小車上 B．為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車質(zhì)量 C．實(shí)驗時，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計時器由靜止釋放 (2)圖5－5－14乙是實(shí)驗中獲得的一條紙帶的一部分，選取O、A、B、C計數(shù)點(diǎn)，已知打點(diǎn)計時器使用的交流電頻率為50 Hz.則打B點(diǎn)時小車的瞬時速度大小為____m/s.(保留3位有效數(shù)字) 【答案】(1)C　(2)0.653 【解析】(1)在“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實(shí)驗中，平衡摩擦力時要去掉細(xì)線另一端的鉤碼．為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，A、B錯誤．實(shí)驗時，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計時器由靜止釋放，C正確．(2)打B點(diǎn)時小

5、車的瞬時速度大小為v＝×10－2 m/s＝0.653 m/s. 3．(xx年四川卷)如圖5－5－15甲所示，某組同學(xué)借用“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”的相關(guān)實(shí)驗思想、原理及操作，進(jìn)行“研究合外力做功和動能變化的關(guān)系”的實(shí)驗： 圖5－5－15 (1)為達(dá)到平衡阻力的目的，取下細(xì)繩及托盤，通過調(diào)整墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做____________運(yùn)動． (2)連接細(xì)繩及托盤，放入砝碼，通過實(shí)驗得到圖5－5－15乙所示的紙帶．紙帶上O為小車運(yùn)動起始時刻所打的點(diǎn)，選取時間間隔為0.1 s的相鄰計數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G.實(shí)驗時小車所受拉力為0.2

6、N，小車的質(zhì)量為0.2 kg. 請計算小車所受合外力做的功和小車動能的變化ΔEk，補(bǔ)填表中空格．(結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后第四位) O－B O－C O－D O－E O－F W/J 0.0432 0.0572 0.0734 0.0915 ΔEk/J 0.0430 0.0570 0.0734 0.0907 分析上述數(shù)據(jù)可知：在實(shí)驗誤差允許的范圍內(nèi)W＝ΔEk，與理論推導(dǎo)結(jié)果一致． (3)實(shí)驗前已測得托盤質(zhì)量為7.7×10－3kg，實(shí)驗時該組同學(xué)放入托盤中的砝碼質(zhì)量應(yīng)為______kg.(g取9.8 m/s2，結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后第三位) 【答案】(1)勻速直線　(2)0.1115　0.1105　(3)0.015 【解析】在OF過程中，小車所受合外力做的功W＝F·＝0.2×0.5575 J＝0.1115 J．打F點(diǎn)時速度v＝×10－2 m/s，小車動能的變化ΔEk＝mv2＝×0.2×2 J＝0.1105 J．根據(jù)實(shí)驗時小車所受拉力為0.2 N，小車的質(zhì)量為0.2 kg可知，小車質(zhì)量不是遠(yuǎn)大于托盤和砝碼質(zhì)量之和．由mg－F＝ma，F(xiàn)＝Ma可得m＝＝0.0227 kg，即托盤和砝碼質(zhì)量之和為0.0227 kg，該組同學(xué)放入托盤中的砝碼質(zhì)量應(yīng)為Δm＝0.0227 kg－7.7×10－3 kg＝0.015 kg.