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2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第五章 第5講 實(shí)驗(yàn)五 探究動(dòng)能定理模擬檢測

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1、2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第五章 第5講 實(shí)驗(yàn)五 探究動(dòng)能定理模擬檢測 1.(xx年佛山調(diào)研)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖5-5-13甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量小物塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ,粗糙曲面AB固定在水平面上,其與水平面相切于B點(diǎn),P為光計(jì)時(shí)器的光電門,固定在B點(diǎn).實(shí)驗(yàn)時(shí)將帶有遮光條的小物塊m從曲面AB上的某點(diǎn)自由釋放,小物塊通過光電門P后停在水平面上某點(diǎn)C.已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間. 圖5-5-13 (1)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d如圖5-5-13乙所示,其讀數(shù)d=________cm; (2)為了測量動(dòng)摩擦因數(shù),除遮光條寬度d及數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間t,還需要測量的物理量及其

2、符號是____________________________________________,則動(dòng)摩擦因數(shù)μ=________(用測量的量表示); (3)改變小物塊釋放位置,進(jìn)行多次測量后,為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,可采用圖象法(即通過畫出較合理的圖象)來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),你認(rèn)為應(yīng)該建立的坐標(biāo)系為:縱坐標(biāo)用物理量________,橫坐標(biāo)用物理量________. 【答案】(1)0.370 (2)光電門P與C之間的距離s  (3) s 【解析】(1)主尺的刻度:3 mm,游標(biāo)尺上的第14個(gè)刻度與主尺的刻度對齊,讀數(shù)是:0.05×14=0.70 mm,總讀數(shù):3 mm+0.70 mm=3.70 mm=

3、0.370 cm; (2)實(shí)驗(yàn)的原理:根據(jù)遮光條的寬度與滑塊通過光電門的時(shí)間即可求得滑塊的速度:v=; B到C的過程中,摩擦力做功,根據(jù)動(dòng)能定理得: -μmgs=0-mv2, 聯(lián)立以上兩式得動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式:μ=. 還需要測量的物理量是:光電門P與C之間的距離s. (3)由動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式可知,μ與t2和s的乘積成反比,所以s與的圖線是過原點(diǎn)的直線,應(yīng)該建立的坐標(biāo)系為:縱坐標(biāo)用物理量,橫坐標(biāo)用物理量s. 2.(xx年福建卷)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5-5-14甲):   圖5-5-14 (1)下列說法哪一項(xiàng)是正確的______.(填選項(xiàng)前字

4、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5-5-14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50 Hz.則打B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為____m/s.(保留3位有效數(shù)字) 【答案】(1)C (2)0.653 【解析】(1)在“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,平衡摩擦力時(shí)要去掉細(xì)線另一端的鉤碼.為減小系統(tǒng)誤差,應(yīng)使鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量,A、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,C正確.(2)打B點(diǎn)時(shí)小

5、車的瞬時(shí)速度大小為v=×10-2 m/s=0.653 m/s. 3.(xx年四川卷)如圖5-5-15甲所示,某組同學(xué)借用“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)思想、原理及操作,進(jìn)行“研究合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn): 圖5-5-15 (1)為達(dá)到平衡阻力的目的,取下細(xì)繩及托盤,通過調(diào)整墊片的位置,改變長木板傾斜程度,根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做____________運(yùn)動(dòng). (2)連接細(xì)繩及托盤,放入砝碼,通過實(shí)驗(yàn)得到圖5-5-15乙所示的紙帶.紙帶上O為小車運(yùn)動(dòng)起始時(shí)刻所打的點(diǎn),選取時(shí)間間隔為0.1 s的相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G.實(shí)驗(yàn)時(shí)小車所受拉力為0.2

6、N,小車的質(zhì)量為0.2 kg. 請計(jì)算小車所受合外力做的功和小車動(dòng)能的變化ΔEk,補(bǔ)填表中空格.(結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后第四位) O-B O-C O-D O-E O-F W/J 0.0432 0.0572 0.0734 0.0915 ΔEk/J 0.0430 0.0570 0.0734 0.0907 分析上述數(shù)據(jù)可知:在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)W=ΔEk,與理論推導(dǎo)結(jié)果一致. (3)實(shí)驗(yàn)前已測得托盤質(zhì)量為7.7×10-3kg,實(shí)驗(yàn)時(shí)該組同學(xué)放入托盤中的砝碼質(zhì)量應(yīng)為______kg.(g取9.8 m/s2,結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后第三位) 【答案】(1)勻速直線 (2)0.1115 0.1105 (3)0.015 【解析】在OF過程中,小車所受合外力做的功W=F·=0.2×0.5575 J=0.1115 J.打F點(diǎn)時(shí)速度v=×10-2 m/s,小車動(dòng)能的變化ΔEk=mv2=×0.2×2 J=0.1105 J.根據(jù)實(shí)驗(yàn)時(shí)小車所受拉力為0.2 N,小車的質(zhì)量為0.2 kg可知,小車質(zhì)量不是遠(yuǎn)大于托盤和砝碼質(zhì)量之和.由mg-F=ma,F(xiàn)=Ma可得m==0.0227 kg,即托盤和砝碼質(zhì)量之和為0.0227 kg,該組同學(xué)放入托盤中的砝碼質(zhì)量應(yīng)為Δm=0.0227 kg-7.7×10-3 kg=0.015 kg.

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