广州市第六十五中学2019-2020学年高中物理粤教版必修2：4.3探究外力做功与物体动能的关系 课时作业（含解析）

4.3探究外力做功与物体动能的关系 课时作业（含解析) 1．某兴趣小组用如题1图所示的装置验证动能定理。 (1)有两种工作频率均为50Hz的打点计时器供实验选用： A．电磁打点计时器 B．电火花打点计时器 为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择_____（选填“A”或“B”）。 (2)保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔。实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动。同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除。同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动。看法正确的同学是_____（选填“甲”或“乙”）。 (3)消除摩擦力的影响后，在砝码盘中加入砝码。接通打点计时器电源，松开小车，小车运动。纸带被打出一系列点，其中的一段如图所示。纸带上P点的速度vP=_____m/s。（保留三位有效数字） (4)测出小车的质量为M，再测出纸带上起点到A点的距离为L。小车动能的变化量可用ΔEk=算出。砝码盘中砝码的质量为m，重力加速度为g；实验中小车的质量应_____（选填“远大于”“远小于”或“接近”）砝码、砝码盘和沙子的总质量，小车所受合力做的功可用W=mgL算出。多次测量，若W与ΔEk均基本相等则验证了动能定理。 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．某物理实验小组用如图1所示的装置探究动能定理。 （1）关于实验操作，下列说法正确的是_____； A．平衡摩擦力时，必须将未连接纸带的小车置于木板上，再改变木板倾角，使小车能沿木板匀速下滑。 B．打点计时器打出的纸带上相邻各点的间距并不都是均匀的，应选间距均匀的那一段纸带来计算小车的速度。 C．换用不同的纸带进行实验，在增加橡皮筋数量的同时应减少橡皮筋拉伸的长度，以实现对小车的拉力不变的目的。 D．本实验不需要测量橡皮筋做的功的具体数值。 （2）该小组利用实验数据绘出的W ? v2图象如图2所示，可能的原因是_____。 A．没有平衡摩擦力 B．平衡摩擦力时小车没有连着纸带 C．平衡摩擦力时木板倾角太大 D．打点计时器使用的电源频率比50 Hz小 4．某校物理兴趣小组利用如图甲所示装置探究合力做功与动能变化的关系。在滑块上安装一遮光条，系轻细绳处安装一拉力传感器（可显示出轻细绳的拉力），把滑块放在水平气垫导轨上A处，细绳通过定滑轮与钩码相连，光电门安装在B处。气垫导轨充气，将滑块从A位置由静止释放后，拉力传感器记录的读数为F，光电门记录的时间为△t。 （1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示，则宽度为 _____mm。 （2）多次改变钩码的质量（拉力传感器记录的读数F相应改变），测得多组F和△t数据，要得到线性变化图象，若已知选定F作为纵坐标，则横坐标代表的物理量为_____。 A． B． C． D． （3）若 ... ...