2019-2020学年高中物理沪科版必修2：3.1探究动能变化跟做功的关系 课时作业1（含解析）

3.1探究动能变化跟做功的关系 课时作业（含解析) 1．某同学用光电门和力传感器来研究单摆运动时小球在最低点时细线拉力与小球速度的关系。如图甲所示，用光电门测量小球经过最低点A时的挡光时间t，同时用传感器测量细线对小球的拉力大小F。 (1)用螺旋测微器测量钢球的直径d，如图乙所示，则d=_____mm；通过公式就可以测出小球通过最低点的速度； (2)实验时，要采用控制变量法，保持小球质量m和_____不变，通过改变单摆最大摆角θ，来改变小球到达最低点的速度，这样就能得到一组数据，从而完成实验研究。某实验小组同学用测量的数据，在坐标中画出如图丙所示图像，得到了第一个结论：小球在最低点受到细线拉力随速度的增大而_____增大（填“线性”或“非线性”）；为了进一步探究拉力和速度的定量关系，该小组做了以下几种图像，能直接从图像中得到定量关系的是图_____。 2．验证动能定理的实验装置如图所示，较长的小车的前端固定有力传感器，能测出小车所受的拉力，小车上固定两个完全相同的遮光条A、B，小车放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上，光电门可记录遮光条A、B通过它时的挡光时间。用不可伸长的细线将小车与质量为m的重物相连，轨道放在水平桌面上，细线与轨道平行（滑轮质量、摩擦不计）。 实验主要步骤如下： ①测量小车、传感器及遮光条的总质量M，遮光条的宽度d； ②按图正确连接器材； ③由静止释放小车，小车在细线拉动下运动，记录传感器的示数F及遮光条A、B?经过光电门的挡光时间tA、tB。 (1)实验前用垫块垫高轨道左端平衡摩擦力，若不挂重物，发现遮光条A、B?经过光电门的挡光时间tA>tB，则应将垫块向_____（选填“左”或“右”）移动。 (2)为验证动能定理还需要测量的物理量是：_____ A．两遮光条A、B间的距离L B．重物的质量m C．开始释放时遮光片A到光电门的距离s (3)验证动能定理是否成立需要验证的表达式为_____（用所测物理量的符号表示）。 3．某小组同学用如图所示的装置来“验证动能定理”，长木板固定在水平桌面上，其左端与一粗糙曲面平滑连接，木板与曲面连接处固定一光电门，A是光电门的中心位置，滑块P上固定一宽度为d的遮光片。将滑块从曲面的不同高度释放，经过光电门后，在木板上停下来，设停下来的那点为B点。该小组已经测出滑块与木板间的动摩擦因数为、査得当地重力加速度为g。根据本实验的原理和目的回答以下问题： (1)为了“验证动能定理”，他们必需测量的物理量有_____； A．滑块释放的高度h B．遮光片经过光电门时的遮光时间t C．滑块的质量m D．A点到B点的距离x (2)该组同学利用题中已知的物理量和(1)问中必需测量的物理量，只需要验证表达式_____在误差范围内成立即可验证动能定理； (3)以下因素会给实验结果带来误差的是_____。 A．滑块释放时初速度不为零 B．曲面不光滑 C．遮光片的宽度不够小 D．光电门安放在连接处稍偏右的地方 4．在《探究功与物体速度变化的关系》实验时，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑，实验装置如图1所示． （1）适当垫高木板是为了_____； （2）通过打点计器的纸带记录小车的运动情况，观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，通过纸带求小车速度时，应使用纸带_____（填“全部”、“前面部分”或“后面部分”）； （3）关于实验中的操作或分析，下列叙述正确的是_____ A．实验中所选用橡皮筋的规格要一致 B．实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 C．小车在橡皮筋的作用下保持无初速度弹出 D．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 （4）实验中，甲、乙两位同学的实验操作均正确．甲同学根据实验数据作出了W﹣v图，如图2甲，并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论．乙同学根据实验数据 ... ...