2021年高考物理一輪復(fù)習(xí)必?zé)峥键c(diǎn)整合回扣練專題（24）實(shí)驗(yàn)五探究動(dòng)能定理（原卷版）考點(diǎn)一eq\a\vs4\al(基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)考查)1、現(xiàn)提供了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材，來探究“合外力做的功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，由圖可知：(1)平衡摩擦力時(shí)，小車是否要掛紙帶_____(選填“要”或“不要”)。

(2)在某次實(shí)驗(yàn)中，得到如圖乙所示的一條紙帶，在A、B、C三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)中應(yīng)該選用_____(選填“A”“B”或“C”)點(diǎn)的速度才符合實(shí)驗(yàn)要求。

(3)某同學(xué)采用如圖甲所示的裝置來做實(shí)驗(yàn)，先使小車不連接橡皮筋，發(fā)現(xiàn)小車在木板上加速下滑。那么，在橡皮筋彈力的作用下，合外力對(duì)小車所做的功_____(選填“大于”“小于”或“等于”)橡皮筋彈力所做的功。

2、在“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中（裝置如圖甲）：①下列說法哪一項(xiàng)是正確的___________．（填選項(xiàng)前字母）A．平衡摩擦力時(shí)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(yàn)時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器由靜止釋放②圖乙是實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶的一部分，選取O、A、B、C計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz．則打B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為______m/s（保留三位有效數(shù)字）．【提分筆記】(1)為使橡皮筋的拉力所做的功為合外力對(duì)小車所做的功，必須平衡小車的摩擦力．(2)利用小車拖著紙帶，小車勻速運(yùn)動(dòng)則摩擦力才算被平衡，此操作一是可通過紙帶觀察小車是否勻速，二是可同時(shí)平衡紙帶運(yùn)動(dòng)所受的阻力．3、某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車動(dòng)能變化與合力對(duì)它所做功的關(guān)系．圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B的限位孔，它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板上，C為彈簧測(cè)力計(jì)，不計(jì)繩與滑輪的摩擦．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源再松開小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)．該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點(diǎn)跡清楚的某點(diǎn)開始記為0點(diǎn)，順次選取5個(gè)點(diǎn)，分別測(cè)量這5個(gè)點(diǎn)到0之間的距離，并計(jì)算出它們與0點(diǎn)之間的速度平方差Δv2(Δv2＝v2－veq\o\al(2,0))，填入下表：點(diǎn)跡x/cmΔv2/(m2·s－2)0——11.600.0423.600.0936.000.1547.000.1859.200.23(1)請(qǐng)以Δv2為縱坐標(biāo)、x為橫坐標(biāo)在坐標(biāo)圖中作出Δv2-x圖象．若測(cè)出小車質(zhì)量為0.2kg，結(jié)合圖象可求得小車所受合力的大小為________N.(2)若該同學(xué)通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)小車所受合力小于彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)，明顯超出實(shí)驗(yàn)誤差的正常范圍．你認(rèn)為主要原因是________________，實(shí)驗(yàn)操作中改進(jìn)的措施是_______________________________________________．【提分筆記】處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法有平均值法、列表法和圖象法，本題主要用了后兩種方法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．列表法的優(yōu)點(diǎn)是將數(shù)據(jù)列成表格，可以簡(jiǎn)明地表示出有關(guān)物理量之間的關(guān)系，便于檢查測(cè)量結(jié)果和運(yùn)算是否合理，有助于發(fā)現(xiàn)和分析問題，而且列表法還是圖象法的基礎(chǔ)．圖象法的優(yōu)點(diǎn)是通過作圖可以找到或反映物理量之間的變化關(guān)系，并便于找出其中的規(guī)律，確定對(duì)應(yīng)量的函數(shù)關(guān)系.考點(diǎn)二eq\a\vs4\al(創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)考查)本實(shí)驗(yàn)可從下列兩個(gè)方面改進(jìn)創(chuàng)新1．實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)：用拉力傳感器測(cè)量拉力，用速度傳感器測(cè)量速度．2．實(shí)驗(yàn)方案的創(chuàng)新(1)利用自由落體運(yùn)動(dòng)探究功和動(dòng)能的關(guān)系．(2)研究小車以不同的初速度沿粗糙水平面滑動(dòng)的距離，得出小車的初動(dòng)能大小與克服摩擦力做功的情況，也可探究動(dòng)能定理．(3)讓小球從斜面上某高處滾下，然后做平拋運(yùn)動(dòng)等．4、（2020·新課標(biāo)Ⅲ卷）某同學(xué)利用圖（a）所示裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理。調(diào)整木板的傾角平衡摩擦阻力后，掛上鉤碼，鉤碼下落，帶動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)并打出紙帶。某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶及相關(guān)數(shù)據(jù)如圖（b）所示。已知打出圖（b）中相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，從圖（b）給出的數(shù)據(jù)中可以得到，打出B點(diǎn)時(shí)小車的速度大小vB=_____m/s，打出P點(diǎn)時(shí)小車的速度大小vP=_____m/s（結(jié)果均保留2位小數(shù)）。若要驗(yàn)證動(dòng)能定理，除了需測(cè)量鉤碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量外，還需要從圖（b）給出的數(shù)據(jù)中求得的物理量為_________。【提分筆記】信息含義(1)氣墊導(dǎo)軌——不需要平衡摩擦力；(2)光電門——根據(jù)eq\f(d,Δt)計(jì)算速度；(3)力傳感器——直接讀出拉力．5、圖甲是小明探究橡皮筋彈力做的功W與小車動(dòng)能變化ΔEk間的關(guān)系的裝置圖，長(zhǎng)木板放在水平桌面上，橡皮筋的兩端分別與小車和擋板相連。實(shí)驗(yàn)中，通過增加橡皮筋的條數(shù)來改變彈力所做的功。(1)下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是_____。

A.實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先釋放小車，然后接通電源B.增加橡皮筋條數(shù)時(shí)，應(yīng)選取相同的橡皮筋C.每次應(yīng)將小車?yán)较嗤奈恢糜伸o止釋放D.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)平衡小車在木板上所受的摩擦力(2)圖乙是實(shí)驗(yàn)中某條紙帶的一部分，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔T=0.1s。為探究橡皮筋彈力做的功W與小車動(dòng)能變化ΔEk間的關(guān)系，小明用v=QUOTEs1+s22TQUOTE1.38+1.522×0.11.38+1.522×0.1m/s來計(jì)算小車的速度。他的算法是否正確？_____((3)圖丙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所畫出的W-ΔEk圖象，根據(jù)此圖象能否驗(yàn)證動(dòng)能定理？_____(選填“能”或“不能”)，理由是____________________________。

6、為了探究動(dòng)能變化與合外力做功的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：第一步：把長(zhǎng)木板附有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為M的滑塊通過細(xì)繩與質(zhì)量為m的帶夾子的重錘跨過定滑輪相連，重錘后連一穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板向下勻速運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示．第二步：保持長(zhǎng)木板的傾角不變，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在長(zhǎng)木板靠近滑輪處，取下細(xì)繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后接通電源，釋放滑塊，使之從靜止開始向下加速運(yùn)動(dòng)，打出紙帶，如圖乙所示．打出的紙帶如圖丙所示．請(qǐng)回答下列問題：(1)已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為Δt，O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一點(diǎn)，根據(jù)紙帶求滑塊運(yùn)動(dòng)的速度，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)滑塊運(yùn)動(dòng)的速度vB＝________.(2)已知重錘質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，要測(cè)出某一過程合外力對(duì)滑塊做的功還必須測(cè)出這一過程滑塊________(寫出物理量名稱及符號(hào)，只寫一個(gè)物理量)，合外力對(duì)滑塊做功的表達(dá)式W合＝________.(3)算出滑塊運(yùn)動(dòng)OA、OB、OC、OD、OE段合外力對(duì)滑塊所做的功W以及在A、B、C、D、E各點(diǎn)的速度v，以v2為縱軸、W為橫軸建立直角坐標(biāo)系，描點(diǎn)作出v2-W圖象，可知該圖象是一條________，根據(jù)圖象還可求得________．7、如圖所示，某研究性學(xué)習(xí)小組為探究“物體的動(dòng)能與速度的關(guān)系”設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：平直軌道B固定在水平桌面上．彈射裝置A固定于軌道上，小球被勁度系數(shù)較大的壓縮彈簧彈出后從軌道端點(diǎn)O滑出做平拋運(yùn)動(dòng)落到地面．已知彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式為Ep＝eq\f(1,2)kx2，式中的k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量．(1)為減少實(shí)驗(yàn)誤差，彈射裝置距離軌道端點(diǎn)O應(yīng)該________(填“近些”或“遠(yuǎn)些”)．(2)要探究動(dòng)能與速度的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中是否一定要測(cè)量桌面的高度？________(填“是”或“否”)．(3)在實(shí)驗(yàn)過程中改變彈簧的壓縮量x，并測(cè)出與其對(duì)應(yīng)的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移s.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示.次數(shù)12345x(cm)1.02.03.04.05.0s(m)0.320.650.951.081.60在坐標(biāo)紙中根據(jù)已描出的點(diǎn)作出合理的圖線．(4)根據(jù)(3)中所作出的圖象，可以得出動(dòng)能Ek與速度v的關(guān)系：____________________.請(qǐng)簡(jiǎn)要說明理由________________________________________________________________．8、為驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，即：合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲，木板傾斜構(gòu)成斜面，斜面B處裝有圖乙所示的光電門。(1)如圖丙，用10分度的游標(biāo)卡尺測(cè)得擋光條的寬度d=_________cm。

(2)裝有擋光條的物塊由A處靜止釋放后沿斜面加速下滑，讀出擋光條通過光電門的擋光時(shí)間t，則物塊通過B處時(shí)的速度為_________(用字母d，t表示)。

(3)測(cè)得A、B兩處的高度差為H，水平距離L；已知物塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，為了完成實(shí)驗(yàn)，還必須知道的物理量是___________。

(4)如果實(shí)驗(yàn)結(jié)論得到驗(yàn)證，則以上各物理量之間的關(guān)系滿足：H=___________(用字母表示)。

9、某興趣小組在做探究做功和物體速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)前，提出以下幾種猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝eq\r(v)，他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，PQ為一傾斜放置的薄木板，實(shí)驗(yàn)開始前，他們共同探究如何測(cè)量出小車通過斜面底端Q點(diǎn)的速度．有位同學(xué)認(rèn)為可以通過實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，不需要測(cè)出小車通過Q點(diǎn)的速度，也能完成實(shí)驗(yàn)．他的方案是：①將另一長(zhǎng)木板放置在水平桌面．②在薄木板上標(biāo)出等距離的位置點(diǎn)如1、2、3、4，然后將薄木板傾斜放置，使薄木板與長(zhǎng)木板良好接觸且固定兩板．③將小車從薄木板上離長(zhǎng)木板最近的位置1釋放，記下小車在長(zhǎng)木板上停止的位置x1.④將小車從薄木板上的2、3、4位置釋放，記下小車在長(zhǎng)木板上停止的位置x2、x3、x4.⑤用刻度尺測(cè)量出各位置點(diǎn)到斜面底部的距離．請(qǐng)思考該同學(xué)的探究思路并回答下列問題：(1)小車從斜面某一位置靜止下滑，通過改變__________________來控制合力所做的功成倍增加；將小車滑到斜面底部的速度的測(cè)量轉(zhuǎn)化為______________________的測(cè)量．(2)下列對(duì)本實(shí)驗(yàn)的說法正確的是________．(填選項(xiàng)前的字母)A．由于薄木板不光滑對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響較大B．薄木板傾斜的角度要大些C．薄木板傾斜的角度要適當(dāng)小些(3)下表是實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)組1234功W2W3W4W小車在長(zhǎng)木板上滑行的距離x(cm)6.129.1012.03①最開始小車到達(dá)的位置如圖所示，請(qǐng)將測(cè)量的讀數(shù)填入表格空白處．②以合力對(duì)小車所做的功為縱坐標(biāo)，小車在長(zhǎng)木板上滑行的距離為橫坐標(biāo)，根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)描點(diǎn)畫出的直線斜率是______________________．(填表示的物理量，不填具體的數(shù)據(jù))③根據(jù)表格實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出合力對(duì)小車做的功與小車獲得的速度關(guān)系為__________________________________________________________．10、如圖所示，氣墊導(dǎo)軌上質(zhì)量為M的滑塊通過輕質(zhì)細(xì)繩繞過輕質(zhì)動(dòng)滑輪與拉力傳感器相連，動(dòng)滑輪下懸掛質(zhì)量為m的鉤碼，滑塊上遮光條寬度為d。實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑塊由靜止釋放，測(cè)得遮光條通過光電門的時(shí)間為Δt，拉力傳感器的讀數(shù)為F。 (1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條寬度，其讀數(shù)為_______cm。

(2)某同學(xué)在“探究繩子拉力對(duì)滑塊做功與滑塊動(dòng)能變化的