2015届高考物理知识点总复习限时检测题38.doc

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训练高效提能
1．关于“探究动能定理”的实验，下列叙述正确的是
A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C．放小车的长木板应该尽量使其水平
D．先接通打点计时器电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
解析　本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要测出以后每次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就足够了，A错；每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，只有这样才能保证以后每次实验时，橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍，否则，功的数值难以测定，B错；小车运动过程中会受到阻力，只有使木板倾斜到一定程度，才能减小误差，C错；实验时，应该先接通电源，让打点计时器开始工作，然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出，D正确．
答案　D
2．(2014·河南名校二联)在探究功与物体速度变化的关系实验中
(1)实验装置：如图实Ⅴ－8.配套器材：长木板，橡皮筋(若干)，小车，打点计时器(带纸带、复写纸等)等．

图实Ⅴ－8
(2)实验思想方法：________．历史上，库仑应用类似时方法发现了著名的库仑定律．当然，恒力做功时同样适用．
(3)实验操作的技巧：小车运动中会受到阻力，可以采用________的方法进行补偿．
(4)纸带处理：观察打点的纸带上点间间隔是先增大，后减小．不均匀(不是匀加速)，应采用小车________来计算速度．
(5)数据处理方法：图象法．作出功－速度(W－v)曲线，分析这条曲线，得出功与速度变化的定量关系．
答案　(2)倍增法　(3)平衡摩擦力　(4)做匀速运动那一段的点距

3．(2014·济南模拟)如图实Ⅴ－9所示是一位同学做“探究动能定理”的实验装置图．
(1)让一重物拉着一条纸带自由下落，通过打点计时器在纸带上打点，然后取纸带的一段进行研究．该同学测定重力做功和物体动能的增加量时，需要用刻度尺测量这一段的________，并计算重物在这一段运动的初速度和末速度． 图实Ⅴ－9
(2)该同学计算了多组动能的变化量ΔEk，画出动能的变化量ΔEk与下落的对应高度Δh的关系图象，在实验误差允许的范围内，得到的ΔEk－Δh图应是下图中的________图．

解析　探究动能定理，其表达式为mgΔh＝mv－mv，需要用刻度尺测量这一段的位移或高度，并计算重物在这一段运动的初速度v1和末速度v2，且ΔEk关于Δh为正比例函数．
答案　(1)位移或高度　(2)C
4．某同学利用打点计时器、已知质量为m的滑块、可调节高度的斜面、直尺等仪器进行“探究动能定理”的实验，如图实Ⅴ－10所示，他首先将打点计时器固定在斜面的上端，并将滑块与纸带相连，让纸带穿过打点计时器，接通低压交流电源(已知其频率为f)后释放滑块，打点计时器在纸带上打下一系列记数点． 图实Ⅴ－10
回答下列问题：(用已知字母表示)
(1)写出影滑块动能变化的主要因素__________________________________．
(2)该实验探究中为了求合外力，应先求出滑块与斜面的动摩擦因数．该同学通过多次调节斜面的高度，得到一条打点间距均匀的纸带，如图实Ⅴ－11所示，此时相对应的斜面长为L、斜面高为h.由此可求出滑块与斜面的动摩擦因数为μ＝________． 图实Ⅴ－11
(3)保持斜面长度不变，升高斜面高度到H(H>h)，该同学在实验中得到一条打点清晰的纸带，如图实Ⅴ－12所示，用直尺测出x1、x2、x3，对A、B两点研究：此时滑块在A、B两点的速度大小为：vA＝________，vB＝________．

图实Ⅴ－12
(4)如果该同学在记录数据时各物理量的意境分别是：L、H、x1、x2、x3单位为cm，质量m是单位kg，频率f单位为Hz，重力加速度g单位为m/s2，对AB段进行研究，在实验允许的误差范围内，该同学根据记录的数据直接计算合外力对滑块所做的功为W，滑块动能的改变量为ΔEk，结果发现两者的差别很大，请分析其原因．写出该同学计算出的数值W与ΔEk之间正确关系的表达式________．
解析　(1)由滑块在斜面上运动可知，影响滑块动能变化的是合外力的功，即重力做功和摩擦力做功．
(2)由题图可知滑块在斜面上做匀速直线运动，则有：mgsin θ＝μmgcos θ(θ为斜面的倾角)，可得μ＝tan θ＝.
(3)由运动学公式得A点的瞬时速度是vA＝＝f，B点的瞬时速度是vB＝＝f.
(4)该同学根据记录的数据直接计算合外力对滑块所做的功为W和滑块动能的改变量为ΔEk，两者数值差别很大，说明该同学在探究动能定理时单位没有统一用国际单位，应修正为W＝ΔEk×10－2 J.
答案　(1)重力做功、摩擦力做功　(2)　(3)f　f　(4)W＝ΔEk×10－2 J
5．(2014·四川省绵阳模拟)某同学用如图实Ⅴ－13所示的实验装置探究小车动能变 化与合外力对它做功的关系．图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，A，B均置于足够长的水平木板上，木板一端带有定滑轮，定滑轮上挂重物P，C为弹簧测力计．不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．

　　　　　　 甲　　　　 　　　　　　　乙
图实Ⅴ－13
(1)弹簧测力计的读数为________N.
(2)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为K点，再顺次选取6个点，分别记为0、1、2, 3, 4, 5点，先测量0点到K点的距离x0，之后测量另5个点到0点的距离x.求出6个点的速度大小，计算出1，2，3，4，5点与0点之间的速度平方差Δv2＝v2－v然后在坐标纸中建立Δv2～x坐标系，并根据测得的数据进行如图所示的描点．根据图象，小车的加速度大小是______m/s2 ，若测出小车质量为0.6 kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为______N．(结果小数点后保留两位数字)
(3)该同学通过计算发现测力计读数大于小车所受合外力，要让弹簧测力计的读数等于小车所受合外力，应该采取的措施是________．(填选项序号)
A．增大重物P质量、使P质量远大于小车A质量
B．增大小车A质量，使A质量远大于小车P质量
C．适当抬高木板右端，平衡摩擦力
D．适当抬高木板左端，平衡摩擦力
答案　(1)2.50　(2)1.25　0.753)D
6．(2014·保定一模)探究能力是物理学研究的重要能力之一，某物理兴趣小组探究“阻力做功与绕固定轴转动物体角速度ω的关系”，某同学采用了下述实验步骤进行探索：
①如图实Ⅴ－14所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度为ω； 图实Ⅴ－14
②然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间的摩擦力，砂轮最后停下，测出砂轮从脱离动力到停止转动的过程中转过的圈数为n；
③通过分析实验数据，得出结论．
经实验测得的几组ω和n的数据如下表所示：
实验序号
1
2
3
4
5
ω/(rad·s－1)
0.5
1
2
3
4
n
5
20
80
180
320
(1)请你根据表中的数据判定下列图象正确的是

(2)若砂轮转轴的直径大小为D.转轴转动时受到的摩擦力大小恒为f.砂轮脱离动力后克服摩擦力做功的表达式为W＝________．(用题目中所给的物理量表示)
(3)若某次实验测量砂轮转轴的直径D，游标卡尺上的示数如图实Ⅴ－15所示，则D＝________mm.

图实Ⅴ－15
(4)物体因绕转轴转动而具有的动能叫转动动能，设法测得砂轮转轴转动时受到的摩擦力f＝ N．通过上述实验．可以得出：该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为Ek＝kω2，其中比例系数k的大小为________，k的单位是________(用力学基本单位kg、m、s表示)．
答案　(1)D　(2)πDnf　(3)10.00　(4)2　kg·m2

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