1、【2018資源大賽】【高中組】2019年高一物理必修二、選修3-5實(shí)驗(yàn)專題練專題03探究功與速度變化的關(guān)系參考答案1.BDE【解析】AB:通過改變橡皮筋的條數(shù)來(lái)改變拉力做功的數(shù)值，且每次橡皮筋的伸長(zhǎng)量相同，讓拉力做功是一根橡皮筋做功的整數(shù)倍。故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。CD通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來(lái)測(cè)定小車加速過程中獲得的最大速度，加速過程中拉力做功對(duì)應(yīng)加速過程速度變化，探究?jī)烧唛g關(guān)系。故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。E：適當(dāng)抬高左側(cè)木板，可使小車重力沿木板的分量與摩擦力相互抵消，小車所受合力等于橡皮筋拉力，橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車做的功。故E項(xiàng)正確。2. D需要用刻度尺測(cè)出AB間的距離xi、BC間的距離s

2、和彈簧豎直懸掛滑塊時(shí)的長(zhǎng)度X2和彈簧的原長(zhǎng)xo；【解析】【詳解】(1)松手后滑塊在水平桌面上滑動(dòng)過程中受到強(qiáng)篝彈力和摩擦力的作用，根據(jù)牛頓第二定律得：斗黑,滑塊向右運(yùn)動(dòng)時(shí),彈力減小,加速度減小，當(dāng)彈力等于摩擦力時(shí)j加速度為零,速度達(dá)到最大值，木塊繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，彈力進(jìn)一步;咸小，加速度反向博大，木塊做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度等于零時(shí)，加速度為霎，故D正確，AEC錯(cuò)誤.故選D(2)該過程中，物體運(yùn)動(dòng)克服摩擦力做功，消耗彈簧的彈性勢(shì)能，即彈簧彈力做的正功等于克服摩擦力做4產(chǎn)功，所以要求彈簧彈力做功的大小，根據(jù)W=,需要測(cè)量彈簧的形變量，即原長(zhǎng)和壓縮后的長(zhǎng)度的差值A(chǔ)B間的距離xi;需要求彈簧的勁度系數(shù)，可以根

3、據(jù)彈簧掛物體時(shí)處于平衡狀態(tài)求出勁度系數(shù)，所以需要測(cè)-kxz量彈簧豎直懸掛滑塊時(shí)的長(zhǎng)度X2,和彈簧的原長(zhǎng)X0；在整個(gè)過程中根據(jù)功能關(guān)系有2=pmgs,所以要測(cè)量物體滑行的距離，即BC間的距離s；-kx2-kx?(3)根據(jù)題意，彈簧彈力做功為：W=/設(shè)滑塊質(zhì)量為m有：kx=mg,即：k(X2-xo)=mg-kxl根據(jù)功能關(guān)系有：W=mgS聯(lián)立解得：一區(qū)-【點(diǎn)睛】利用懸掛時(shí)二力平衡求出彈簧的勁度系數(shù)k,利用了功能關(guān)系來(lái)求摩擦系數(shù)，即運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功等于消耗彈簧的彈性勢(shì)能.3. 天平可在小車上加適當(dāng)?shù)撵畲a或鉤碼【解析】(D根據(jù)本實(shí)蛉的實(shí)險(xiǎn)原理是合外力所做的功等于動(dòng)能的變化量,通過研究紙帶來(lái)研

4、究小車的速度，利用天平測(cè)量小車的質(zhì)量，利用祛碼的重力代替小車的合外力，所以需要刻度尺來(lái)測(cè)量紙帶上點(diǎn)的距離和用天平測(cè)得小車的質(zhì)量,即還需要天平.(2)平衡摩掇力后當(dāng)他用多個(gè)鉤碼至引小車時(shí)，發(fā)現(xiàn)小車運(yùn)動(dòng)過快，致使打出的紙帶上點(diǎn)數(shù)技少即小車的加速度大，所以應(yīng)減少小車的加速度，當(dāng)小車的合力一定的情況下，據(jù)牛頓第二定律可知，適當(dāng)增大小車的質(zhì)量j即在1等上加適量的磋碼.【點(diǎn)睛】明確實(shí)驗(yàn)原理往往是解決實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵，該實(shí)驗(yàn)的一些操作和要求與探究力、加速度、質(zhì)量之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)類似可以類比學(xué)習(xí)._WmgUmg.4. (1)彈簧勁度系數(shù)kd(2)04h2d【解析】(1)將輕質(zhì)彈簧豎直掛起來(lái)，在彈簧的另一端掛上小鐵

5、球步驟中，目的是由此確定彈簧的勁度系數(shù)d,(3)小球彈出后做平拋運(yùn)動(dòng)，則水平方向：112卜=軍豎直方向：%=L院解得；所以小鐵球被彈簧彈出的過程中初動(dòng)能國(guó)=0,1911?mgl%£=.嚴(yán)小;mg二末動(dòng)能：wk21171g2皿收W=-KX=，x=在此過程中彈簧彈力做功為O靜止時(shí)測(cè)得彈簧的形變量為d.在此mgL2故本題答案是：彈簧勁度系數(shù)k;d；0；彳。5. 0.390.500.40(0.280.42)【解析】(1)配重重力做功為：W=mgx=0.1x9.8x0.4=0.39J.(2)由圖可知，縱軸截距對(duì)應(yīng)的就是打A點(diǎn)速度的平方，因此有：V02=0.25m2/s2,解得：v°=

6、0.50m/s.TJ12122a1NW=-mvmvvVn+k=(3)根據(jù)動(dòng)能定理：22口，可得“m,所以圖象的斜率：不，代入數(shù)據(jù)得：m=0.40kg.再減去配重0.1kg，小車的質(zhì)量M=0.3kg。【點(diǎn)睛】本題考查了該實(shí)驗(yàn)的具體操作和結(jié)合圖象進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，對(duì)應(yīng)圖象問題處理方法為，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)，寫出圖象的函數(shù)關(guān)系方程，明確截距、斜率等含義即可.6. 使小車的重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡便于表示合外力做的功不必相等【解析】(1)要調(diào)節(jié)小木塊趕的位置，目的是使小車的重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡j即為了平衡摩摭力，使得橡皮筋的拉力即為小車受到的合外力。(2)幅全相同的橡皮筋的目的是使于表示合外

7、力做的功，這樣合外力做的功就可以表示成W、2W.3W、所以不需要計(jì)算出橡皮筋對(duì)小車做功的具體數(shù)值。(3)選用紙帶上所打的點(diǎn)間距相等的點(diǎn)來(lái)險(xiǎn)證小車最后獲得的動(dòng)能，然后臉證功與動(dòng)能之間的關(guān)系。故本題答案是：使小車的重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡.便于表示合外力做的功5不必相等點(diǎn)睛：為了找到合外力做功與動(dòng)能增加之間的關(guān)系，所以在做此實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意平衡摩擦力，利用增加橡皮筋的條數(shù)來(lái)達(dá)到做功按倍數(shù)增加這樣一個(gè)效果，所以沒必要具體求出橡皮筋做功的多少，即可驗(yàn)證動(dòng)能定理。7. ABCBC【解析】(1)A、使用橡皮筋對(duì)小車所做功等于合外力的功，實(shí)驗(yàn)前要平衡摩擦力，長(zhǎng)木板要適當(dāng)傾斜，以平衡小車運(yùn)動(dòng)中受到的阻力，

8、故A正確；B、選擇相同的橡皮筋，實(shí)驗(yàn)時(shí)使橡皮筋的伸長(zhǎng)量相同，每根橡皮筋做功相同，可以通過改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值，故B正確；C、每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋的額規(guī)格要相同，拉伸的長(zhǎng)度要相同，以保證每根橡皮筋做功相同，故C正確；D、由實(shí)3可知，叭，與v2成正比，故D錯(cuò)誤；故選ABC(2)由圖2所示紙帶可知，在相鄰相等時(shí)間間隔內(nèi)，小車在AB段的位移越來(lái)越大，由此可知，在AB段小車做加速運(yùn)動(dòng)；在BC段，相鄰點(diǎn)間的距離相等，小車在BC段做勻速運(yùn)動(dòng)，橡皮筋做功完畢，小車做勻速運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)測(cè)出橡皮筋做功完畢時(shí)小車的速度，因此應(yīng)選BC來(lái)計(jì)算小車的速度。8. 把木板的末端墊起適當(dāng)高度以平衡摩擦力DC口/【解析

9、】(1)由題意可知，橡皮筋的彈力為小車所受的合力，故需把木板的末端墊起適當(dāng)高度以平衡摩擦力；(2)為研究橡皮筋做的功和物體速度變化的關(guān)系，需測(cè)量小車勻速階段的瞬時(shí)速度，故選D;(3)由該過程的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，橡皮筋的彈性勢(shì)能通過彈力做功完全轉(zhuǎn)化為小車的動(dòng)能，故Wv圖象為二次函數(shù)，故其圖象為C;(4)由以上分析可知本實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：橡皮筋做的功W和物體速度vn變化的關(guān)系應(yīng)是叱玨/故本題答案是：(1)把木板的末端墊起適當(dāng)高度以平衡摩擦力；(2)D;(3)C;(4)"/。1d2d2-Aft9. (1)窄片通過兩個(gè)光電門的時(shí)間相同(2)mg(3)以口【解析】(D實(shí)驗(yàn)平衡摩擦力后;確定滑塊做勻速

10、直線運(yùn)動(dòng)的依據(jù)是：窄片通過兩個(gè)光電門的時(shí)間相同$平衡摩擦力后渭?jí)K在句加速下滑過程中所受的合外力大小等于細(xì)繩的拉力,而細(xì)繩的拉力大小近似等于鉤碼的重力大小，所以滑塊所受的合外力大小等于鉤碼的重力大小也4f對(duì)滑塊，外力做功為制目口動(dòng)能的變化量4%避需要探究的方程為：mgL=°zd3cf10.(1)近似相等(2)保持一致(3)1.73【解析】(1)平衡摩擦力的方法是：將木板左端墊高，使木板稍微傾斜，使小車連上紙帶，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔，放在木板上；輕輕推動(dòng)小車，打出一條紙帶，測(cè)量小點(diǎn)之間的距離，只要間距近似相等,小車勻速運(yùn)動(dòng)，就可以認(rèn)為平衡阻力了;(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)每次橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度應(yīng)該保

11、持一致，這樣增加橡皮條的個(gè)數(shù)時(shí)，可認(rèn)為橡皮條對(duì)小車做的功成倍數(shù)增加;(3)選取紙帶上點(diǎn)跡均勻的部分來(lái)計(jì)算小車的速度，則由紙帶求出小車獲得的速度大小為3.46X10-2m/s=1.73m/s0一02/O點(diǎn)睛：本題涉及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理和探究功與速度變化關(guān)系實(shí)驗(yàn)的原理，從實(shí)驗(yàn)原理的角度分析，知道平衡摩擦力的目的和方法；知道求解小車速度的方法。11. (1)AC(2)0.36【解析】(1)為了使細(xì)繩的拉力等于小車所受的合外力，以下操作必要的是在未掛鉤碼時(shí)，將木板的右端墊高以平衡摩擦力，同時(shí)要調(diào)節(jié)木板左端定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行；故選AC.xac(10.062,86)X10-2,Vd

12、=m/s=(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打R點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為0.212. CC0.42t解析】實(shí)蛉前將長(zhǎng)木板的一諜墊起適當(dāng)?shù)母叨鹊哪康氖瞧胶饽Σ亮?為了使細(xì)線對(duì)4淬的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行.接下來(lái)還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是將長(zhǎng)木板的一端陛起適當(dāng)?shù)母叨?讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去砂和砂桶j給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車，從打出的如帶判斷小車是否儆勻速運(yùn)動(dòng)，即平衡摩擦力，故AB錯(cuò)誤，C正確，故選C.(2)當(dāng)m«M時(shí)，艮歸沙和沙桶總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小轉(zhuǎn)噴碼的總質(zhì)量,繩子的拉力近似等于沙少桶的總重力.因此最合理的一組是C.故選：C.(3)相鄰的兩個(gè)計(jì)

13、數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論:。=皿可知，力口速度：«=*Ag-5周三+土總+配+步尸，王5口司54?？诖?口1皿-DLI4654口.口E3443閨5口日點(diǎn)睛：要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，只要真正掌握了實(shí)驗(yàn)原理就能順利解決此類實(shí)驗(yàn)題目，而實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理都與實(shí)驗(yàn)原理有關(guān)，故要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的學(xué)習(xí)和掌握.【解析】(1)由圖可知，實(shí)驗(yàn)過程中祛碼向下加速運(yùn)動(dòng)，加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；與小車相連的輕繩與長(zhǎng)木板一定要平行，故B正確；實(shí)驗(yàn)過程中，祛碼向下加速運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)，故彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)小于祛碼和

14、祛碼盤總重力的一半，故C錯(cuò)誤；由于不是祛碼的重力即為小車的拉力，故不需要祛碼和祛碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的條件，故D錯(cuò)誤；故選B.%Vg(2)在打B點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為21;從打B點(diǎn)到打E點(diǎn)的過程中，合力對(duì)小車做的功是W=FS在打E點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為點(diǎn)睛：解答實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵是正確理解實(shí)驗(yàn)原理，加強(qiáng)基本物理知識(shí)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，同時(shí)不斷提高應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解答物理問題的能力.14.Cmgx2TA錯(cuò)誤;【解析】(1)平衡摩擦力時(shí)不將重物掛在小車上，只需讓小車拖著紙帶在木板上勻速滑動(dòng)，選項(xiàng)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再釋放小車，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；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，這樣可以得到更多的點(diǎn)

15、，選項(xiàng)C正確；此實(shí)驗(yàn)中沒必要使重物質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車質(zhì)量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.宏3Tl(2)從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，拉力對(duì)小車做的功W=mgM打B點(diǎn)時(shí)小車的速度v=2T。(3)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為小車的動(dòng)能，故W=mV,故v2與W成正比，故A正確。點(diǎn)睛：本題考查動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)探究，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重點(diǎn)就是學(xué)會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算速度，然后分析動(dòng)能和重力勢(shì)能的關(guān)系，多練習(xí)速度計(jì)算也是本題的一個(gè)基礎(chǔ)。本實(shí)驗(yàn)中也要知道誤差的來(lái)源，這樣在分析圖象問題時(shí)就容易得出原因。-產(chǎn)后_號(hào)產(chǎn)寫口15. (1)天平(2)連接(3)3外力對(duì)物體

16、所做的功等于物體動(dòng)能的增量【解析】(1)要計(jì)算小車的動(dòng)能變化，還需要測(cè)量小車的質(zhì)量，故還需要天平；(2)平衡摩擦力時(shí)應(yīng)取下鉤碼，連接長(zhǎng)紙帶，木板右端適當(dāng)墊高，使小車能勻速運(yùn)動(dòng)，即在紙帶上打出的點(diǎn)跡是均勻的；(3)根據(jù)功的定義可知外力做功為W二;根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度推論可得打到A點(diǎn)時(shí)的速度為“4T4，打到E點(diǎn)時(shí)的速度為4T4，故小車的動(dòng)能量為117nrW_""一/*一2叫一下卜一"，若圖像的斜率為1,即明，故故可得出結(jié)論是外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的增量.【點(diǎn)睛】本題考查探究功和速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵是明確合力的功、動(dòng)能的變化如何測(cè)量，要從實(shí)驗(yàn)原理角

17、度分析誤差產(chǎn)生的原因和減小方法，不難.16. (1)平衡摩擦力(2)2(3)W與,成正比?！窘馕觥?1)木板傾斜的目的是為了平衡摩擦力，讓重力的分量與摩擦力抵消,小車在運(yùn)動(dòng)過程中合外力所做的功等于橡皮筋所做的功。X4.00X10-2,tv=-=m/s=(2)第四次的紙帶(如圖所示)求得小車獲得的速度t0.02(3)若卬一#圖象是一條過原點(diǎn)的傾斜的直線，則說(shuō)明W與產(chǎn)成正比。17.(1)交流(2)D(3)(4)在誤差允許范圍內(nèi)，Wv2【解析】(1)實(shí)將需要用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度，而打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要使用交流電源.0)實(shí)險(xiǎn)前需要平衡摩擦力，把木板的T巖適當(dāng)墊高，放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可，故ABC

18、錯(cuò)誤，D正確，故選D.<3)在坐標(biāo)中認(rèn)真描點(diǎn)，挑后再連線，即得到圖線.|RM(4)根據(jù)描出的圖線，我們得到一條傾斜的直線，所以可以說(shuō)明，在誤差允許的范圍內(nèi)Wv2【點(diǎn)睛】(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源，實(shí)驗(yàn)需要用刻度尺測(cè)量紙帶上兩點(diǎn)間的距離.(2)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)平衡摩擦力，把木板的一端適當(dāng)墊高使拖著紙帶的小車在木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng).(3)描點(diǎn)連線，根據(jù)圖線得出結(jié)論。與與-勺218. (1)2乩，2At(2)下滑的位移工,“(3)k【解析】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)過程中中間時(shí)刻瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度可得:x2飛一勺F荻合外力為重物的重力，要求出外力對(duì)滑塊做的功還必須測(cè)出這一過程滑塊的位移x,則附二

19、尸彳=mgx；1122VT-Fx=Mg'fft2Mv2v2=-WM=-合外力做的功為22,所以間，已知直線斜率為k,所以L.情感語(yǔ)錄1 .愛情合適就好，不要委屈將就，只要隨意，彼此之間不要太大壓力2 .時(shí)間會(huì)把最正確的人帶到你身邊，在此之前，你要做的，是好好的照顧自3 .女人的眼淚是最無(wú)用的液體，但你讓女人流淚說(shuō)明你很無(wú)用4 .總有一天，你會(huì)遇上那個(gè)人，陪你看日出，直到你的人生落幕5 .最美的感動(dòng)是我以為人去樓空的時(shí)候你依然在6 .我莫名其妙的地笑了，原來(lái)只因?yàn)橄氲搅四? .會(huì)離開的都是廢品，能搶走的都是垃圾8 .其實(shí)你不知道，如果可以，我愿意把整顆心都刻滿你的名字9 .女人誰(shuí)不愿意青

20、春永駐，但我愿意用來(lái)?yè)Q一個(gè)疼我的你10 .我們和好吧，我想和你拌嘴吵架，想鬧小脾氣，想為了你哭鼻子，我想你了11 .如此情深，卻難以啟齒。其實(shí)你若真愛一個(gè)人，內(nèi)心酸澀，反而會(huì)說(shuō)不出話來(lái)12 .生命中有一些人與我們擦肩了，卻來(lái)不及遇見；遇見了，卻來(lái)不及相識(shí)；相識(shí)了，卻來(lái)不及熟悉，卻還要是再見13 .對(duì)自己好點(diǎn)，因?yàn)橐惠呑硬婚L(zhǎng)；對(duì)身邊的人好點(diǎn)，因?yàn)橄螺呑硬灰欢苡鲆?4 .世上總有一顆心在期待、呼喚著另一顆心15 .離開之后，我想你不要忘記一件事：不要忘記想念我。想念我的時(shí)候，不要忘記我也在想念你16 .有一種緣分叫鐘情，有一種感覺叫曾經(jīng)擁有，有一種結(jié)局叫命中注定，有一種心痛叫綿綿無(wú)期17 .冷戰(zhàn)也好，委屈也罷，不管什么時(shí)候，只要你一句軟話，一個(gè)微笑或者一個(gè)擁抱，我都能笑著原諒18 .不要等到秋天，才說(shuō)春風(fēng)曾經(jīng)吹過;不要等到分別，才說(shuō)彼此曾經(jīng)愛過19 .從沒想過，自己可以愛的這么卑微，卑微的只因?yàn)槟愕囊痪湓捑托老膊灰?0 .當(dāng)我為你