知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．某学习小组的同学想要验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图1装置，另外还有交流电源、导线、复写纸都没画出来．如果要完成该项实验，则：
（1）还需要的实验器材是
A．秒表     B．刻度尺    C．弹簧秤       D．天平
（2）进行实验操作时，首先要做的重要步骤是    ．

（3）在（2）的基础上，某同学用天平称出小车的质量M，所挂钩码的总质量为m．为了保证小车受到的合力与钩码的总重力大小基本相等，钩码的总质量m应满足的实验条件是    ．
（4）实验时释放小车让钩码带着小车加速运动，用打点计时器（相邻两个点的时间间隔为T）记录其运动情况如图2纸带所示，纸带上开始的一些点较模糊未画出，现测得O到E点间的长为L，D到F点间的长为S，则E点速度大小为    ．若取O点的速度为v₁、E点速度为v₂那么本实验最终要验证的数学表达式为    ．

难度：中等

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2．（2016春•上饶校级期中）如图所示是某同学探究动能定理的实验装置．已知重力加速度为g，不计滑轮摩擦阻力．该同学的实验步骤如下：
a．将长木板倾斜放置，小车放在长木板上，长木板旁放置两个速度传感器A和B，砂桶通过滑轮与小车相连．
b．调整长木板倾角，使得小车恰好能在细绳的拉力作用下匀速下滑．测得砂和砂桶的总质量为M．
c．某时刻剪断细绳，小车由静止开始加速运动．
d．测得挡光片通过传感器A的速度为V₁，通过传感器B的速度为V₂，挡光片宽度为d，小车质量为m，两个传感器A和B之间的距离为L．
e．依据以上数据探究动能定理．
（1）根据以上步骤，你认为以下关于实验过程的表述正确的是．
A．实验时，先接通光电门，后剪断细绳
B．实验时，小车加速运动的合外力为F=Mg
C．实验过程不需要测出斜面的倾角
D．实验时，应满足砂和砂桶的总质量M远小于小车质量m
（2）如果关系式在误差允许范围内成立，就验证了动能定理．

难度：中等

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3．与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况时的常用计时仪器，如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置．现利用如图乙所示的装置验证滑块所受外力做功与其动能变化的关系．方法是：在滑块上安装一遮光板，把滑块放在水平放置的气垫导轨上（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略），通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连，连接好1、2两个光电门，在图示位置释放滑块后，光电计时器记录下滑块上的遮光板先后通过两个光电门的时间分别为△t₁、△t₂．已知滑块（含遮光板）质量为M、钩码质量为m、两光电门间距为S、遮光板宽度为L、当地的重力加速度为g．

①用游标卡尺（20分度）测量遮光板宽度．
②本实验想用钩码的重力表示滑块受到的合外力，为减小这种做法带来的误差，实验中需要满足的条件是M    m（填“大于”、“远大于”、“小于”或“远小于”）
③计算滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度的表达式为：v₁=    、v₂=    ；（用题中所给字母表示）
④本实验中，验证滑块运动的动能定理的表达式为    ．（用题中所给字母表示）

难度：中等

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4．某学习小组用图1所示的实验装置探究“动能定理”．他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．

（1）某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图2所示，则d=    mm．
（2）下列实验要求中不必要的一项是    （请填写选项前对应的字母）．
A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量      B．应使A位置与光电门间的距离适当大些
C．应将气垫导轨调至水平                        D．应使细线与气垫导轨平行
（3）实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变，改变钩码质量m，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系，处理数据时应作出的图象是    （请填写选项前对应的字母）．
A．作出“t-F图象”B．作出“t²-F图象”
C．作出“t²-
1
F
图象”D．作出“
1
t
-F²图象”

难度：中等

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5．小明同学利用如图甲所示的实验装置探究功与速度的关系，他将光电门固定在水平轨道上的B点，并用重物通过细线拉动带有遮光条的小车．改变重物的质量m，小车每次都从同一位置A由静止释放，记录重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间△t．为了找出v²-W的关系，小明做出了如图乙所示的
1
△t2
-m图线．请回答下列问题：

（1）图线不过原点的原因可能是；
（2）图线向下方弯曲的原因可能是．

难度：中等

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6．某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图1所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，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…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时（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根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算．

（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和    （选填“交流”或“直流”）电源．
（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力，则下面操作正确的是
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
（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，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）在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的    部分进行测量（根据如图2所示的纸带回答）．

难度：中等

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7．在“探究功与速度变化的关系”实验中，采用如图甲所示装置，水平正方形桌面距离地面高度为h，将橡皮筋的两端固定在桌子边缘上的两点，将小球置于橡皮筋的中点，向左移动距离s，使橡皮筋产生形变，由静止释放后，小球飞离桌面，测得其平抛的水平射程为L．改变橡皮筋的条数，重复实验．

（1）实验中，小球每次释放的位置到桌子边缘的距离s应（不同、相同、随意）
（2）取橡皮筋对小球做功W为纵坐标，为了在坐标系中描点得到一条直线，如图乙所示，应选为横坐标（选L或L²）．若真线与纵轴的截距为b，斜率为k，可求小球与桌面间的动摩擦因数为（使用题中所给符号表示）．

难度：中等

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8．（2016•新余二模）某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系．
（ⅰ）小物块在橡皮筋的作用下弹出，沿水平桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为M₁；
（ⅱ）在钉子上分别套上2条、3条、4条…相同的橡皮筋，每次都将小物块拉到虚线上的同一位置，重复步骤（ⅰ），小物块落点分别记为M₂、M₃、M₄…；
（ⅲ）测量相关数据，进行数据处理．
（1）为求出小物块抛出时的动能，下列物理量中需要测量的    （填正确答案标号，只要一项不全或不正确则得0分）．
A．小物块的质量m
B．橡皮筋的原长x
C．橡皮筋的伸长量△x
D．桌面到地面的高度h
E．小物块抛出点到落地点的水平距离L
（2）将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W₁、W₂、W₃、…，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L₁、L₂、L₃、…．如果功与速度的平方成正比，则在W、L的关系曲线中，应以W为纵坐标、    为横坐标作图，才能得到一条直线．
（3）由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于    （填“偶然误差”或“系统误差”）．

难度：中等

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9．某组同学在做“探究功与速度变化的关系”实验时的装置如图甲所示，他们将轨道的一端垫得很高，并让小车从图示位置由静止释放．

（1）请指出其中错误或不妥的三处：
1      2    3
（2）改进上述错误或不妥后，实际操作中还要求（写出一条即可）：

（3）试验中，对于橡皮筋和小车连接的问题，该小组同学分别有两种接法，你认为正确的是图乙中的    （填“A”或“B”）
（4）实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是：
A．防止小车不能被橡皮筋拉动
B．保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
C．便于小车获得较大的弹射速度
D．防止纸带上打点不清晰
（5）本实验可通过作图来寻找功与速度变化的关系．若所作的W-v的图象如图丙2所示，则下一步应作    （填“W-v²”或“W-v”）的关系图象．

难度：中等

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