1/45基礎自主梳理2/45基礎自主梳理3/45基礎自主梳理4/45基礎自主梳理5/45基礎自主梳理6/45基礎自主梳理7/45精典考題例析例1(·長沙雅禮中學月考)“探究動能定理”試驗裝置如圖1所表示，當小車在兩條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做功記為W0.當用4條、6條、8條…完全相同橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、第4次…試驗時，橡皮筋對小車做功記為2W0、3W0、4W0…，每次試驗中由靜止彈出小車取得最大速度可由打點計時器所打紙帶測出.(1)(多項選擇)關于該試驗，以下說法正確是(CD)8/45精典考題例析A.打點計時器能夠用直流電源供電，電壓為4～6VB.試驗中使用若干根橡皮筋原長能夠不相等C.每次試驗中應使小車從同一位置由靜止彈出D.利用每次測出小車最大速度vm和橡皮筋做功W,依次作出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm…圖象，得出協(xié)力做功與物體速度改變關系9/45(2)圖2給出了某次在正確操作情況下打出紙帶，從中截取了測量物體最大速度所用一段紙帶，測得O點到A、B、C、D、E各點距離分別為OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.40cm，OE=11.91cm.已知相鄰兩點打點時間間隔為0.02s，則小車取得最大速度vm=

m/s.10/45解析：(1)打點計時器一定用交流電源，A項錯誤；試驗中一定要用相同橡皮筋，B項錯誤；每次試驗中，應使小車從同一位置由靜止彈出，C項正確；在探究小車最大速度和橡皮筋做功W關系時，要作出各種不一樣可能關系圖象，得出協(xié)力做功與物體速度改變關系，D項正確．(2)小車取得最大速度應該用紙帶上點間距相等段求解，在圖中紙帶上應用B、D段求小車最大速度.vm=(OD-OB)/2T=(10.40-7.12)×10-2/(2×0.02)m/s=0.82m/s.答案：(1)CD(2)0.8211/45精典考題例析12/45精典考題例析13/45精典考題例析例2(·天津卷)某同學把附有滑輪長木板平放在試驗桌上，將細繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當鉤碼，使小車在鉤碼牽引下運動，以此定量探究繩拉力做功與小車動能改變關系.另外還準備了打點計時器及配套電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊等.組裝試驗裝置如圖所表示.14/45精典考題例析(1)若要完成該試驗，必需試驗器材還有哪些

.(2)試驗開始時，他先調(diào)整木板上定滑輪高度，使牽引小車細繩與木板平行.他這么做目標是以下哪個

(填字母代號).A.防止小車在運動過程中發(fā)生抖動B.可使打點計時器在紙帶上打出點跡清楚C.能夠確保小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運動D.可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車受協(xié)力15/45精典考題例析(3)平衡摩擦力后，當他用多個鉤碼牽引小車時，發(fā)覺小車運動過快，致使打出紙帶上點數(shù)較少，難以選到適當點計算小車速度.在確保所掛鉤碼數(shù)目不變條件下，請你利用本試驗器材提出一個處理方法:.(4)(多項選擇)他將鉤碼重力做功看成細繩拉力做功，經(jīng)屢次試驗發(fā)覺拉力做功總是要比小車動能增量大一些.這一情況可能是以下哪些原因造成

(填字母代號).A.在接通電源同時釋放了小車B.小車釋放時離打點計時器太近C.阻力未完全被小車重力沿木板方向分力平衡掉D.鉤碼做勻加速運動，鉤碼重力大于細繩拉力思維導引①試驗中摩擦力怎么消除，采取什么方法？②每次彈出小車速度怎么計算？③怎樣分析表格中數(shù)據(jù)，能夠得到什么結(jié)論？16/45精典考題例析解析：(1)計算小車動能改變需用天平測質(zhì)量；在計算小車經(jīng)過位移、小車瞬時速度時都需用刻度尺測距離.(2)只有繩與板面平行時，才能確保小車運動中與板面間壓力不變，才能確保小車所受摩擦力不變，才能確保平衡摩擦力后繩拉力等于小車所受協(xié)力，故D項正確.(3)要增加紙帶上所打下點數(shù)目，只有減小小車運動加速度.在所掛鉤碼數(shù)目不變情況下只有增大小車質(zhì)量，即在車上增加砝碼或鉤碼.(4)當將鉤碼重力作為小車所受協(xié)力時，需滿足幾個條件：一是摩擦力被平衡，二是繩與板面平行，此二者可確保繩對車拉力等于車所受協(xié)力，但車加速運動時鉤碼加速下降，鉤碼重力大于繩上拉力，則只有當鉤碼質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量時二者才近似相等，故此情況可能是由C、D兩項原因造成.答案：(1)刻度尺、天平(包含砝碼)(2)D(3)可在小車上加適量砝碼(或鉤碼)(4)CD17/45精典考題例析2.某試驗小組采取如圖所表示裝置“探究做功和物體動能改變間關系”，圖中桌面水平放置，小車可放置砝碼，試驗中小車碰到制動裝置停頓時，鉤碼還未抵達地面，不考慮小車再被反彈.(1)試驗部分步驟以下：a.在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細繩連接小車和鉤碼；b.將小車停在打點計時器附近，

，

,小車拖動紙帶,打點計時器在紙帶上打下一系列點，斷開開關；c.改變鉤碼或小車中砝碼數(shù)量，更換紙帶，重復第二步操作.18/45精典考題例析(2)如圖(a)所表示是某次試驗中得到一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間時間間隔為T,則打c點時小車速度為

.要驗證合外力做功與動能改變關系,除鉤碼和砝碼質(zhì)量、位移、速度外，還要測出物理量有：

.(3)試驗小組依據(jù)試驗數(shù)據(jù)繪出了圖(b)中圖線(其中Δv2=v2-v02)，依據(jù)圖線可取得結(jié)論是

.19/45精典考題例析解析：(1)試驗時應先接通電源，待打點計時器穩(wěn)定工作后，再釋放小車.(2)打C點時小車速度為BD間或AE間平均速度，即vC=（Δx2+Δx3）/2T或vC=(Δx1+Δx2+Δx3+Δx4)/4T；還需確定小車動能，故需測量小車質(zhì)量.(3)合外力做功等于物體動能改變.答案：(1)接通電源釋放小車(2)(Δx2+Δx3)/2T小車質(zhì)量(3)看法析20/45精典考題例析21/45精典考題例析22/45精典考題例析3.(·臨川一中三模)某探究學習小組欲驗證“動能定理”，他們在試驗室組裝了一套如圖甲所表示裝置：水平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤.試驗時，保持軌道水平,經(jīng)過調(diào)整砝碼盤里砝碼質(zhì)量讓小車做勻速運動，實現(xiàn)平衡摩擦力23/45精典考題例析(1)該試驗是否需要滿足砝碼和砝碼盤總質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量?(填“是”或“否”)(2)試驗需要用游標卡尺測量擋光板寬度l，如圖乙所表示，l=mm.24/45精典考題例析(3)試驗取得以下測量數(shù)據(jù)：小車、力傳感器和擋光板總質(zhì)量M，平衡摩擦力時砝碼和砝碼盤總質(zhì)量m0，擋光板寬度l，光電門1和光電門2中心距離x；某次試驗過程中力傳感器讀數(shù)為F，小車經(jīng)過光電門1和光電門2擋光時間分別為t1、t2.小車經(jīng)過光電門2后砝碼盤才落地.該試驗需驗證表示式是

.解析：(1)該試驗中已經(jīng)用傳感器測出繩子拉力大小，所以該試驗不需要滿足砝碼和砝碼盤總質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量；(2)由圖可得擋光板寬度為5mm+10×0.01mm=5.50mm;(3)由題可知，小車受到摩擦力為m0g，小車受到協(xié)力為(F-m0g)，對小車由動能定理有(F-m0g)x=1/2Mv22-1/2Mv12，而小車經(jīng)過光電門1和光電門2速度分別為v1、v2，v1＝lt1，v2＝lt2，整理得(F-m0g)x＝1/2Ml2(1/t22-1/t12)答案：(1)否(2)5.50(3)(F-m0g)x=1/2Ml2(1/t22-1/t12)25/45速效提升訓練1.(多項選擇)在“探究動能定理”試驗中，某同學是用下面方法和器材進行試驗：放在長木板上小車，由靜止開始在幾條完全相同橡皮筋作用下沿木板運動，小車拉動固定在它上面紙帶，紙帶穿過打點計時器.關于這一試驗，以下說法中正確是(ABD)A.長木板要適當傾斜，以平衡小車運動中受到阻力B.重復試驗時，即使用到橡皮筋條數(shù)不一樣，但每次應使橡皮筋拉伸長度相同C.利用紙帶上點計算小車速度時，應選取紙帶上打點最密集部分進行計算D.利用紙帶上點計算小車速度時，應選取紙帶上打點最均勻部分進行計算26/45解析：在本題試驗中，因為小車在運動中受到阻力(摩擦力和紙帶阻力)，所以要使長木板適當傾斜，以平衡小車運動過程中受到阻力.重復試驗時，為了使橡皮筋對小車所做功與它條數(shù)成正比，所以用到橡皮筋條數(shù)即使不一樣，但每次應使橡皮筋拉伸長度相同.利用紙帶上點計算小車速度時，因為要計算是小車脫離橡皮筋后勻速運動速度，所以應選取紙帶上打點最均勻部分進行計算，故A、B、D選項是正確.27/45速效提升訓練2.在探究恒力做功與物體動能改變量關系試驗中備有以下器材：A.電磁打點計時器；B.天平；C.停表；D.低壓交流電源；E.電池；F.紙帶；G.細線、砝碼、小車、砝碼盤；H.薄木板.(1)其中多出器材是

，缺乏器材是

.(2)測量時間工具是

；測量質(zhì)量工具是

.(3)圖是打點計時器打出小車(質(zhì)量為m)在恒力F作用下做勻加速直線運動紙帶.測量數(shù)據(jù)已用字母表示在圖中，打點計時器打點周期為T.請分析，利用這些數(shù)據(jù)能否驗證動能定理?若不能，請說明理由；若能，請說出做法，并對這種做法做出評價.28/45速效提升訓練解析：(1)計算小車速度是利用打上點紙帶，故不需要停表.電磁打點計時器應使用低壓交流電源，故多出器材是C、E.測量點與點之間距離要用毫米刻度尺，故缺乏器材是毫米刻度尺.(2)測量時間工具是電磁打點計時器，測量質(zhì)量工具是天平.(3)能，從A到B過程中，恒力做功為WAB=FxAB物體動能改變量為只要驗證FxAB=即可.優(yōu)點：A、B兩點距離較遠，測量時相對誤差較小；缺點：只進行了一次測量驗證，說服力不強.答案：(1)C、E毫米刻度尺(2)電磁打點計時器天平(3)看法析29/45速效提升訓練30/45速效提升訓練31/45速效提升訓練32/45速效提升訓練4.(·東北三校第二次聯(lián)考)在“探究恒力做功與動能改變關系”試驗中，某試驗小組采取如圖1所表示裝置.試驗步驟以下：(1)把紙帶一端固定在小車后面，另一端穿過打點計時器；(2)改變長木板傾角，以重力一個分力平衡小車及紙帶受到摩擦力；33/45速效提升訓練(3)用細線將長木板上小車經(jīng)過一個定滑輪與懸吊砂桶相連；(4)接通電源，放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列點；(5)測出x、x1、x2(如圖2)，已知電磁打點計時器打點周期為T,則:判斷重力一個分力是否已與小車及紙帶受到摩擦力平衡直接證據(jù)是

.本試驗還需直接測量物理量是

.(用文字說明并用對應符號表示)探究結(jié)果表示式是

.(用對應符號表示)34/45解析：依據(jù)紙帶上點跡是否均勻來判斷是否平衡了摩擦力，確定運動小車速度應選取點跡清楚、均勻部分來求解，確定小車動能改變必須知道小車質(zhì)量M，細線對小車做功是經(jīng)過砂桶拉細線實現(xiàn)，還應知道砂和砂桶質(zhì)量m.答案：紙帶上點跡間距相等小車質(zhì)量M、砂和砂桶質(zhì)量m35/45速效提升訓練5.(·黃岡中學三模)為了“探究外力做功與物體動能改變關系”，查資料得知，彈簧彈性勢能Ep=12kx2，其中k是彈簧勁度系數(shù)，x是彈簧長度改變量.某同學就構(gòu)想用壓縮彈簧推靜止小球(質(zhì)量為m)運動來探究這一問題.為了研究方便，把小球O放在水平桌面上做試驗，讓小球O在彈力作用下運動，即只有彈簧推力做功.該同學設計試驗以下:首先進行如圖甲所表示試驗：將輕質(zhì)彈簧豎直掛起來，