18.10实验：探究功与物体速度变化的关系过关检测-2022届高考物理一轮复习（Word版含答案）

18.10探究功与物体速度变化的关系 1．小明所在的实验小组，为探究“拉力做功与物体动能变化的关系”，他们在实验室组装了一套如图甲所示的装置。已知小车的质量为M=200g，该小组的同学想用钩码的重力作为小车受到的合外力，则： (1)平衡摩擦时，下列操作正确的是_____。 A．挂上钩码，放开没有纸带的小车，能够自由下滑即可 B．挂上钩码，轻推没有纸带的小车，小车能够匀速下滑即可 C．不挂钩码，放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可 D．不挂钩码，轻推拖着纸带的小车，小车能够匀速下滑即可 (2)他们在实验室找到的钩码质量有20g、50g、100g和150g的，应选择质量为_____的钩码最合适。 (3)在实验中，该同学先接通打点计时器的电源，再放开纸带，已知交流电的频率为50Hz。图乙是在实验中打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中3个相邻的计数点，相邻的计数点之间有4个点没有标出，有关数据如图乙所示，则打B点时小车的动能Ek＝_____J，从开始运动到打B点时，绳的拉力对小车做的功W＝_____J。（保留2位有效数字，g取10m/s2） (4)绳的拉力对小车做的功W大于小车获得的动能Ek，请你举出导致这一结果的原因：_____。（写出一种即可） 2．如图（1）所示为“探究合外力做功和物体动能变化的关系”的实验装置，实验中，要将细线的拉力视作小车的合外力，需要_____；某次小车拖着纸带匀加速下滑，打出的纸带如图（2）所示，从O点开始取了七个计数点研究，相邻计数点的时间间隔为0.1s，x1=2.00cm、x2=2.52cm、x3=3.01cm、x4=3.50cm、x5=4.02cm、x6=4.52cm，则打E点时小车的瞬时速度vE=_____m/s，小车的加速度a=_____m/s2。（计算结果保留2位有效数字） 3．如图所示为“探究功与速度变化的关系”实验装置，让小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行，思考该探究方案并回答下列问题。 （1）实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是（_____） A．防止小车不能被橡皮筋拉动 B．保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功 C．便于小车获得较大的弹射速度 D．防止纸带上打点不清楚 （2）实验中甲、乙两同学用两种不同的方法来实现橡皮筋对小车做功的变化。 甲同学：把多条相同的橡皮筋并在一起，并把小车拉到相同位置释放； 乙同学：通过改变橡皮筋的形变量来实现做功的变化。 你认为_____（填“甲”或“乙”）同学的方法可行。 4．在“探究做功与速度变化的关系”实验中，常用的两种实验方案如图1所示：甲通过重物提供牵引力。小车在牵引力作用下运动，用打点计时器测量小车的速度，计算牵引力所做的功，进而探究牵引力所做功与小车速度的关系；乙通过不同条数橡皮筋的作用下将小车弹出，用打点计时器测量小车的速度，进而探究橡皮筋对小车所做功与其速度的关系。 （1）针对这两种实验方案，以下说法正确的是（_____） A．甲是定量实验，而乙是半定量实验 B．甲中需要平衡小车运动中受到的阻力，而乙中不需要平衡阻力 C．甲中小车质量必须远大于所挂重物的质量，而乙中小车质量没有特别的要求 D．乙方案中，换用2根同样的橡皮筋在同一位置释放，橡皮筋所做的功与一根橡皮筋拉至伸长量为原来2倍橡皮筋所做的功是一样的 （2）某同学在实验中打出的一条纸带如图2所示，0、1、2、…7为纸带上连续打出的点，打点计时器的电源频率为。根据这条纸带，可以判断他在实验中采用的方案是_____（选填“甲”或“乙”）。 5．“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图所示，小车在橡皮筋的作用下沿木板滑行。当小车在1条橡皮筋作用下时，橡皮筋对小车做的功记为；当用2条、3条、4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、、……，实验中小车的速度由打点计时器所打的纸带测出。 （1 ... ...