• 探究功与速度变化的关系试题及答案-高中物理-云返教育

    • 在教材所采用的“探究功与物体速度变化的关系”的实验方案中,为保证实验顺利完成,下列说法正确的一项是(  )(填选项的序号)
      答案解析
      类型: 单选题     难度系数:
    • 在“探究功与速度变化的关系”的实验中,关于该实验的操作和实验结论,下列说法不正确的是(  )
      答案解析
      类型: 单选题     难度系数:
    • 在《探究功与物体速度变化关系》的实验中,甲、乙两位同学的实验操作均正确.甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线,即W-v图,如图甲,并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论.乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线,即W-v2图,如图乙,并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论.关于甲、乙两位同学的分析,你的评价是 (  )
      答案解析
      类型: 单选题     难度系数:
    • 如图所示,在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中,下列说法正确的是 (  )
      答案解析
      类型: 多选题     难度系数:
    • 某实验小组采用如5所示装置探究橡皮筋弹力功与速度的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行.实验中木板略微倾斜,这样做(  )
      答案解析
      类型: 多选题     难度系数:
    • 如图(a),小球甲固定于水平气垫导轨的左端,质量m=0.4kg的小球乙可在导轨上无摩擦地滑动,甲、乙两球之间因受到相互作用而具有一定的势能,相互作用力沿二者连线且随间距的变化而变化.现已测出势能随位置x的变化规律如图(b)中的实线所示.已知曲线最低点的横坐标x0=20cm,虚线①为势能变化曲线的渐近线,虚线②为经过曲线上某点的切线.

      (1)将小球乙从x
      1=8cm处由静止释放,小球乙所能达到的最大速度为多大?
      (2)假定导轨右侧足够长,将小球乙在导轨上从何处由静止释放,小球乙不可能第二次经过x
      0=20cm的位置?并写出必要的推断说明;
      (3)若将导轨右端抬高,使其与水平面的夹角α=30°,如图(c)所示.将球乙从x
      2=6cm处由静止释放,小球乙运动到何处时速度最大?并求其最大速度;
      (4)在图(b)上画出第(3)问中小球乙的动能E
      k与位置x的关系图线.
      答案解析
      类型: 解答题     难度系数:
    • 某实验小组采用如图1所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行.

      (1)为了消除小车运动过程中所受木板摩擦的影响,在调整实验装置时,应将木板
                (选填“左”或“右”)端适当垫高一些木板.
      (2)如图2给出了某次在正确操作情况下打出的纸带.打点计时器连续打下A、B、C、D、E点时,小车做匀速运动.测得AB=BC=CD=DE=1.00cm.实验中,打点计时器使用的交流电频率为50Hz,则小车匀速运动时的速度大小为
                m/s.
      答案解析
      类型: 填空题     难度系数:
    • 某同学在实验室用如图甲所示的装置来研究牛顿第二定律和有关做功的问题

      (1)为了尽可能减少摩擦力的影响,打点计时器最好选用(填“电磁”或“电火花”)
                打点计时器,同时需要将长木板的右端垫高,直到在没有沙桶拖动下,小车拖动纸带穿过计时器时能做          运动.
      (2)在
                条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力,在控制          不变的情况下,可以探究加速度与合力的关系.
      (3)在此实验中,此同学先接通计时器的电源,再放开纸带,如图乙是在m=100g,M=1kg情况下打出的一条纸带,O为起点,A、B、C为过程中的三个相邻的计数点,相邻的计数点之间有四个点没有标出,有关数据如图乙所示,其中h
      A=42.05cm,hB=51.55cm,hC=62.00cm,则小车的加速度为a=          m/s2,打B点时小车的速度为VB=          m/s.(保留2位有效数字)
      (4)在此实验中,到打点B时沙和沙桶以及小车所组成的系统克服阻力所做的功的表达式是
                (用上题的符号表示,不要求计算结果)
      答案解析
      类型: 填空题     难度系数:
    • 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1所示,先让砂轮由动力带动勻速旋转,测得其 角速度为ω;
      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图2中的图象正确的是         
      (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
      f=          .(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3所示,则D=
                mm0
      (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=
      10
      π
      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).
      答案解析
      类型: 填空题     难度系数:
    • 某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系,采用了如图1所示的“探究物体加速度与物体质量、受力之间关系”的实验装置.
      ①实验时,该同学想用钩码的重力表示滑块受到的合力,为了减小这种做法带来的实验误差,实验前
                (填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力;若滑块的质量为M,钩码的总质量为m,则两者质量应满足M          m(填“远大于”或“远小于”)
      ②如图2所示是实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是连续的六个计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,相邻计数点间的距离已在图中标出,则纸带的平均加速度最接近于
                (用题中和图中的物理量符号表示)
      答案解析
      类型: 填空题     难度系数:
    • 在“探究恒力做功和小车动能变化之间的关系”实验中,实验装置如图1所示.
      ①平衡摩擦力后,若要使小车所受的合力近似等于砂桶和砂的总重力,则小车质量M与砂桶和砂总质量m应满足的关系是
               
      ②如图2所示是其次实验中得到的一条纸带的一部分,A、B、C是前面三个相邻的计数点,D、E、F是后面三个相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,计数点间的距离如图所示,则打E点时小车的速度大小v
      E=          (用题中的物理量符号表示);
      ③利用图2纸带中的物理量,选取B点到E点来探究恒力做功和小车动能变化之间的关系.计算得恒力做功W=
                ,(用上述的物理量符号表示,重力加速度为g),动能的变化△Ek=
      1
      2
      MvE2-
      1
      2
      vB2,若W=△Ek,则表明小车运动过程中恒力做功等于动能变化.
      答案解析
      类型: 填空题     难度系数:
    • 利用如图1所示装置探究动能定理,在斜面体的斜面上,一质量为1kg的物块后面固定一条通过打点计时器的纸带.先打点,然后让物块从静止开始沿斜面匀加速下滑,得到一条如图2所示的纸带.O点为打点的第一个点,A、B、C、D、E、F、H是计数点,每相邻两计数点间还有4个点没有标出,OA=17.65cm、AB=11.81cm、BC=14.79cm、CD=17.80cm、DE=20.81cm、EF=23.80cm、FH=26.79cm,根据以上数据进行下列处理.(g=10m/s2

      (1)物块匀加速下滑的加速度是
                m/s2,物体所受的合外力是          N(结果保留三位有效数字).
      (2)完成表格
      从0点到各点的过程
      合力所做的功W
      单位(J)
      各点的动能EK
      单位(J)
      OB 0.8838 B 0.8845
      OC 1.3275 C 1.3276
      OD
               
      D 1.8634
      OE 2.4858 E
               
      OF 3.1998 F 3.1992
      (3)利用(2)表中的数据,画出图象的图线.(按表中的数据小数点后保留两位作图)

      (4)根据(2)表中的数据和(3)中的图线,实验结论是
               
      答案解析
      类型: 填空题     难度系数:
    • 某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理;

      (1)将气垫导轨调至水平,安装好实验器材,从图中读出两光电门中心之间的距离s=
                cm;
      (2)测量挡光条的宽度d,记录挡光条通过光电门1和2所用的时间△t
      1和△t2,并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F,为了完成实验,还需要直接测量的一个物理量是         
      (3)该实验是否需要满足砝码盘和砝码总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量?
                (填“是”或“否”)
      答案解析
      类型: 填空题     难度系数:
    • 在“探究功与速度变化的关系”的实验中
      (1)小车会受到阻力,但可使木板倾斜作为补偿.则下列操作正确的是
               
      A.放开小车,能够自由下滑即可
      B.放开小车,能够匀速下滑即可
      C.放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可
      D.放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可
      (2)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.实验的目的是探究外力做功与物体速度的关系
      D.先接通电源,再释放小车,在橡皮筋的作用下弹出
      (3)在“探究功与速度变化的关系”的实验中,得到的纸带如图所示应选
                段(选填“AB”或“CD”)来计算小车的速度.
      答案解析
      类型: 填空题     难度系数:
    • (2014?文登市三模)在探究动能定理的实验中,某实验小组组装了一套如图所示的装置,拉力传感器固定在小车上,一端与细绳相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小.穿过打点计时器的纸带与小车尾部相连接,打点计时器打点周期为T,实验的部分步骤如下:
      ①平衡小车所受的阻力:不挂钩码,调整木板右端的高度,用手轻推小车,直到打点计时器打出一系列
                的点.
      ②测量小车和拉力传感器的总质量M,按图组装好仪器,并连接好所需电路,将小车停在打点计时器附近,先接通拉力传感器和打点计时器的电源,然后
                ,打出一条纸带,关闭电源.
      ③在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图所示,在纸带上按打点先后顺序依次取O、A、B、C、D、E等多个计数点,各个计数点到O点间的距离分别用h
      A、hB、hC、hD、hE…表示,则小车和拉力传感器在计时器打下D点时的动能表达式为          ,若拉力传感器的读数为F,计时器打下A点到打下D点过程中,细绳拉力对小车所做功的表达式为         

      ④某同学以A点为起始点,以A点到各个计数点动能的增量
      1
      4
      为纵坐标,以A点到各个计数点拉力对小车所做的功W为横坐标,得到一条过原点的倾角为45°的直线,由此可以得到的结论是         
      答案解析
      类型: 填空题     难度系数:
    • 如图,光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切,轻弹簧的一端固定在轨道的左端,OP是可绕O点转动的轻杆,且摆到某处就能停在该处;另有一小钢球.现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能.
      (1)还需要的器材是
                         
      (2)以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对
                (填动能或重力势能)的测量,进而转化为对                    的直接测量,所以弹性势能最终可表达为          (重力加速度为g).
      答案解析
      类型: 填空题     难度系数:
    • 某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图1所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细砂.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小砂桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:

      (1)你认为还需要的实验器材有
               
      (2)实验时首先要做的步骤是
                .实验时为了保证滑块受到的合力与砂和砂桶的总重力大小基本相等,砂和砂桶的总质量应满足的实验条件是         
      (3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往砂桶中装入适量的细砂,用天平称出此时砂和砂桶的总质量m.让砂桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v
      1与v2(v1<v2).则本实验最终要验证的数学表达式为          (用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)
      (4)另一个同学用恒力验证动能定理,根据纸带算出相关各点的速度v,并量出它到起始点距离s,用△v
      2表示末、初速度的平方差即v
      2
      2
      -v
      2
      1
      ,以△v2为纵轴,以s为横轴,他画出的图线是图2中的         
      答案解析
      类型: 填空题     难度系数:
    • 某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图1所示的装置,另外他们还找到了下列器材:打点计时器、6V蓄电池、复写纸、纸带、小木块、细沙、秒表,当滑块连接上纸带,用细线通过
      滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块由静止开始运动.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
      (1)你认为还需要的实验器材有
                ,多余的器材是         
      (2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验
      条件是
                ,实验时首先要做的步骤是         
      (3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质M,往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m,让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点A、F,打点计时器的周期为T,其余已知量如图2所示.则本实验最终要利用AF段验证动能定理的数学表达式为
                .(用题中和图中的字母表示实验中测量得到的物理量)
      答案解析
      类型: 填空题     难度系数:
    • 某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验.如图1为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶(总质量为m),D为一端带有定滑轮的长木板.
      次数 1 2 3 4 5
      小车加速度a/(m?s-2 0.99 0.74 0.50 0.34 0.25
      小车质量M/kg 0.25 0.33 0.50 0.75 1.00
      质量倒数 /kg-1 4.00 3.00 2.00 1.33 1.00
      (1)若保持砂和砂桶质量m不变,改变小车质量M,分别得到小车加速度a与质量M及对应的
      1
      M
      数据如表格所示.根据表格数据,为直观反映F不变时a与M的关系,请在如图2所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系,并作出图线.
      (2)从图线中得到F不变时,小车加速度a与质量M之间存在的关系是
               
      (3)该同学利用实验中打出的纸带求加速度时,处理方案有两种:
      A.利用公式a=
      2x
      t2
      计算;B.根据a=
      △x
      T2
      利用逐差法计算.两种方案中,你认为选择方案          比较合理.
      (4)某位同学在探究a与F的关系时,把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F,作出a-F图线如图3所示,试分析图线不过原点的原因是
               
      答案解析
      类型: 填空题     难度系数:
    • 某学习小组做探究“合力做的功和物体速度变化的关系”的实验,如图所示,图中小车是在一条橡皮筋的作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W,当用2条、3条、…、n条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…、第n次实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
      (1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和
                (填“交流”或“直流”)电源.
      (2)木板倾斜的目的是为了
               
      (3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋的作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是
               
      A.橡皮筋处于原长状态
      B.橡皮筋仍处于伸长状态
      C.小车在两个铁钉的连线处
      D.小车已过两个铁钉的连线
      (4)在该实验中,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.实验中,橡皮筋第二次的伸长长度是第一次伸长长度的二倍
      C.实验中长木板表面应该尽量光滑且水平放置
      D.每次实验都必须先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出.
      答案解析
      类型: 填空题     难度系数:

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