时间:2018-10-02 05:21:17
1、实验题 测量滑块在运动过程中所受的合外力是“探究动能定理”实验要解决的一个重要问题。为此,某同学设计了如下实验方案:
A.实验装置如图所示,一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码,用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起。调整长木板的倾角,直至轻推滑块后,滑块沿长木板向下做匀速直线运动;
B.保持长木板的倾角不变,取下细绳和钩码,让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动。请回答下列问题:
①滑块做匀速直线运动时,打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是;
②滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小钩码的重力大小(选填“大于”、“等于”或“小于”);
③当滑块沿长木板向下做匀加速直线运动时,某同学打出的一条纸带如图所示,用刻度尺测得记数点1,2,3,4到记数起点O的距离分别为3.15cm,12.40cm,27.70cm,49.05cm,由此可得,物体的加速度为_____m/s2.(计算结果保留三位有效数字)
④若滑块质量为M、钩码质量为m、当打点计时器打下1、3点时滑块的速度分别为
和
,1、3两点之间距离为s,重力加速度为g,探究结果的表达式是。(用相应的符号表示)
参考答案:①等间距(或均匀) ②等于③6.06 ④
本题解析:①此实验平衡摩擦力后,确定滑块做匀速直线运动的依据是,看打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是等间距的.
②因为在钩码作用下,滑块做匀速运动.当去掉钩码后根据力的合成可知,小车受到的合力等于钩码的重力
③根据匀变速直线运动过程中在相等时间内走过的位移差是一个定值可得
④根据②可得滑块受到的合力所做的功为
,而1、3两点的动能差为
,所以只需验证
考点:“探究动能定理”实验
本题难度:一般
2、选择题 质量为m的物体,在距地面h高处以g/2的加速度由静止开始竖直落下至地面,则下落过程中( )
A.物体的动能增加3mgh/2
B.物体的重力势能减少了mgh/2
C.物体的机械能减少了mgh
D.物体的重力做的功为mgh
参考答案:D
本题解析:据题意,重力做功mgh,其他力做功mgh/2,则据动能定理,物体动能增加了mgh/2,故选项A错误而选项D正确;物体重力势能减少量等于重力做的功,即mgh,故选项B错误;物体机械能减少量等于其他力做的功,即mgh/2,故选项C错误。
考点:本题考查动能定理。
本题难度:一般
3、填空题 质量为20g的子弹,以200m/s的速度射入木块,传出木块的速度为10
0m/s,则子弹在穿过木块的过程中损失的动能为 J;,设木块的厚度为10
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
4、实验题 (8分)在“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验中备有下列器材:
A.电磁打点计时器;
B.干电池;
C.秒表;
D.低压交流电源;E.纸带;F.细线、砝码、小车、砝码盘;G.长直木板。
(1)其中多余的器材是__________,缺少的器材是______________。(填器材名称)
(2)如图所示,是打点计时器打出的小车在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带。对纸带的测量数据已用字母表示在图中,已知打点计时器的打点频率为f。若要利用这些数据验证动能定理,还需要测量哪些物理量? 
(3)根据上述数据,写出验证动能定理的表达式,并对本实验的可靠性做出评价
参考答案:(1) 干电池、秒表 ;毫米刻度尺、天平; (2)小车的质量:m;
(3)表达式:FxAB=
m
f 2;评价:优点是:A、B两点的距离较远,测量时的相对误差较小;缺点:只进行了一次测量验证,说服力不强
本题解析:(1)打点计时器是一种计时仪器,通过纸带能记录时间,故不需要秒表.打点计时器应使用交流电源,不需要电池.故多余的器材是干电池、秒表;测量点与点之间的距离要用毫米刻度尺,故缺少的器材是毫米刻度尺.测量时间的工具是打点计时器;测量质量的工具是天平.
(2)还需要测量小车的质量m.
(3)从A到B的过程中,恒力做的功为WAB=FxAB物体动能的变量为:
只要验证
即可
评价:优点是:A、B两点的距离较远,测量时的相对误差较小;缺点:只进行了一次测量验证,说服力不强
考点:探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验.
本题难度:一般
5、选择题 某人用手将1kg物体由静止向上提起1m,这时物体的速度为2m/s,则下列说法不正确的是(g=10m/s2)
A.重力对物体做功10J B.合外力对物体做功2J
C.手对物体做功12J D.机械能增加12J
参考答案:A
本题解析:分析物体的运动的情况可知,物体的初速度的大小为0,位移的大小为1m,末速度的大小为2m/s,由
可得,加速度a=2m/s2,由牛顿第二定律可得,F-mg=ma,所以F=mg+ma=12N。
A、重力做的功为WG=mgh=-10×1J=-10J,所以物体克服重力做功10J,所以A错误;
B、合力的大小为F=ma=2N,所以合力做的功为W=2×1J=2J,所以合外力做功为2J,所以B正确;
C、手对物体做功W=FL=12×1J=12J,所以C正确;
D、除重力外的力对物体做的功转化为物体的机械能,即手对物体做的功转化为机械能,则机械能增加12J,故D正确。
本题选不正确的,故选A.
本题难度:一般