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1、(新課標(biāo))2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題五 能量和動量 綜合技能演練5-1-6
1.如圖所示,某研究性學(xué)習(xí)小組為探究動能定理設(shè)計了如下實驗:
水平軌道B(動摩擦因數(shù)處處相同)固定在水平桌面上,彈射裝置A可置于水平軌道B的任何一處,將滑塊C以相同的初動能彈射出去,滑塊C滑離軌道端點O后做平拋運動落到地面,已知重力加速度大小為g,根據(jù)上述實驗,回答下列問題:
(1)滑塊被彈射后(與彈簧不再接觸),在水平軌道上的運動過程中,外力做功情況為________.
(2)如果要求出滑塊滑離桌面的末動能,除了需要測量滑塊平拋的射程x以外,還需要測量的物理量有________、__________
2、_____(要求明確寫出物理量的名稱和對應(yīng)的字母),則末動能Ek=________(只用字母表示).
(3)為了探究動能定理,需要將滑塊C從水平軌道上不同處多次彈射出去,除了多次測量滑塊平拋的射程x以外,只需要再多次測量另一個相應(yīng)的物理量為________(要求寫出物理量的名稱和對應(yīng)的字母),并作出相應(yīng)的________與________關(guān)系圖線(只用字母表示),即可驗證動能定理.
[解析] (1)滑塊被彈射后受重力、水平面支持力及摩擦力作用,只有摩擦力做負(fù)功.(2)因要求出末態(tài)動能,由Ek=mv2及v=x 知要測量滑塊質(zhì)量m,桌面到地面的高度h,聯(lián)立得Ek=.(3)由動能定理知-μmg·
3、x0=Ek-Ek0=-Ek0,所以只需測量滑塊在水平桌面上滑行的位移x0,只要x0-x2圖象為直線,則可驗證動能定理.
[答案] (1)摩擦力做負(fù)功 (2)滑塊質(zhì)量m 桌面到地面的高度h (3)滑塊在水平桌面上滑行的位移x0 x0 x2(其他合理答案也可)
2.“在探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實驗中(裝置如圖甲):
(1)下列說法哪一項是正確的________.(填選項前字母)
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.實驗時,應(yīng)使小車靠近打點計時器由靜止釋放
(2)圖乙是實驗中獲得的一條紙帶的一部分,選取O、A、B
4、、C計數(shù)點,已知打點計時器使用的交流電頻率為50 Hz,則打B點時小車的瞬時速度大小為________m/s(保留三位有效數(shù)字).
[解析] (1)平衡摩擦力時不需將鉤碼掛在小車上,選項A錯誤;為減小誤差,應(yīng)使鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量,選項B錯誤;實驗時,應(yīng)使小車靠近打點計時器由靜止釋放,選項C正確.
(2)由紙帶可知,B點的速度
vB== m/s=0.653 m/s
[答案] (1)C (2)0.653
3.(2017·深圳模擬)某同學(xué)用如圖甲所示裝置來探究“動能定理”,得到一條如圖乙所示的紙帶,O點為第一個點,并在紙帶清晰段依次標(biāo)記了A、B、C三個點,用毫米刻度尺測得各點到O點
5、的距離如圖,重物質(zhì)量m=1.00 kg.
(1)電火花打點計時器應(yīng)選擇以下哪種電源________.
A.4~6 V、50 Hz交流電源
B.220 V、50 Hz交流電源
(2)從O點到B點,重物的重力做功W重=________J,動能的增加量ΔEk=________J.(g取10 m/s2,以上計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
[解析] (1)電火花打點計時器使用220 V、50 Hz的交流電源,所以選項B正確.
(2)從O點到B點,重物的重力做功
WG=mgh=1.00×10×0.7776 J≈7.78 J
B點的速度vB== m/s
=3.895 m/s,
B點的動
6、能ΔEkB=mv≈7.59 J
動能的增加量ΔEk=EkB-0=7.59 J
[答案] (1)B (2)7.78 7.59
4.如下圖所示,某同學(xué)在做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗.當(dāng)小車在1條橡皮筋的作用下沿木板滑行時,橡皮筋對小車做的功記為W;當(dāng)用2條、3條、…橡皮筋重復(fù)實驗時,設(shè)法使每次實驗中橡皮筋所做的功分別為2W、3W、….
(1)圖中電火花計時器的工作電壓是________V的交變電流;
(2)實驗室提供的器材如下:長木板、小車、橡皮筋、打點計時器、紙帶、電源等,還缺少的測量工具是________;
(3)圖中小車上有一固定小立柱,下圖給出了4種橡皮筋與小立柱的套
7、接方式,為減小實驗誤差,你認(rèn)為最合理的套接方式是________;
(4)在正確操作的情況下,某次所打的紙帶如下圖所示.打在紙帶上的點并不都是均勻的,為了測量橡皮筋做功后小車獲得的速度,應(yīng)選用紙帶的________部分進(jìn)行測量(根據(jù)下面所示的紙帶回答),小車獲得的速度是________m/s.(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
[解析] (1)電火花計時器的工作電壓是220 V的交變電流;(2)用打點計時器打出紙帶后,記錄了位置和時間,如果計算速度還需要測出位移,故需要刻度尺;(3)實驗的操作要求是使橡皮筋的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為小車的動能,為避免橡皮筋與立柱之間相互作用,只有A符合要求;(4)使橡皮筋的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為小車的動能后,小車做勻速運動,紙帶GJ符合要求,由v=得v=0.65 m/s.
[答案] (1)220 (2)刻度尺 (3)A (4)GJ 0.65