2021届高考物理三轮冲刺专题突破训练：探究功与物体速度变化的关系 (解析版)

探究功与物体速度变化的关系【原卷】 1．某同学用如图甲所示装置做“探究合力的功与动能改变量的关系”的实验，他通过成倍增加位移的方法来进行验证。方法如下：将光电门固定在水平轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，保持小车（带遮光条）和重物的质量不变，通过改变小车释放点到光电门的距离进行多次实验，每次实验时要求小车都由静止释放。 (1)用游标卡尺测出遮光条的宽度d，示数如图乙所示，则d=___________ cm。 (2)如果每次实验时遮光条通过光电门的时间为t，小车到光电门的距离为s，通过描点作出线性图像来反映合力的功与动能改变量的关系，则所作图像关系是___________时才能符合实验要求。 A．s- ­t　 B．s- ­t2 C．s-­t -1 D．s- ­t -2 (3)下列实验操作中必要的是___________。 A．调整轨道的倾角，在未挂重物时使小车能在轨道上匀速运动 B．必须满足重物的质量远小于小车的质量 C．必须保证小车由静止状态开始释放 2．阿达老师说，小车和木板是力学实验中常用的器材，可以来做很多实验： 小许同学用橡皮筋牵引来“探究功与速度变化的关系”。实验中通过改变拉伸的橡皮筋的条数来改变外力对小车做功W的数值，用速度传感器测出每次小车获得的速度。 (1)下列关于本实验的说法中正确的是___________。 A．本实验需要先平衡摩擦力 B．实验中必须测出小车的质量m C．实验中必须测出橡皮筋对小车做功的具体数值 D．每次所用的橡皮筋应该是相同规格，且每次都拉伸到同一位置 (2)某次实验中小庄同学通过速度传感器得到小车沿木板运动的速度随时间变化的关系图像如图2所示，图中内的图线为曲线，内的图线为直线。由此可知，该实验中存在的不当之处是___________。 小陈同学在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如下图所示。 (3)平衡摩擦力后，挂上砝码盘，然后取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码的重力为F的实验数据如下表，根据实验数据作出a-F的关系图像如图所示，根据截距可求解的物理量是___________。 砝码盘中砝码总重力 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980 加速度 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70 小胡同学用该装置验证动量守恒定律。 (4)如下图所示，下列说法正确的是___________。 A．在实验前，必须把长木板的一端垫高，使A能拖着纸带匀速下行 B．A小车的质量必须大于B小车的质量 C．A、B碰后必须以共同速度一起运动 D．小车必须从紧靠打点计时器的位置静止释放 3．(1)用如图所示装置进行“探究功与速度变化的关系”实验。装有砝码的盘用绕过滑轮的细线牵引小车，盘和砝码的重力可当作牵引力。小车运动的位移和速度可以由打点纸带测出，以小车为研究对象，改变砝码质量，便可探究牵引力所做的功与小车速度变化的关系。 ①关于这个实验，下列说法正确的是______； A．需要补偿小车受到阻力的影响 B．该实验装置可以“验证机械能守恒定律” C．需要通过调节定滑轮使细线与长木板平行 D．需要满足盘和砝码的总质量远小于小车的质量 ②如图2所示是两条纸带，实验时打出的应是第______条（填写“I”或“II”）纸带； ③根据实验数据，在坐标纸上画出的W-v2图象是一条过原点的直线，据此图象______（填“能”或“不能”）求出小车的质量。 (2)小明同学在做“测定玻璃的折射率”实验时，发现只有3枚大头针，他把大头针A、B、C插在如图所示位置，并测出了玻璃的折射率。请在答题纸相应方框中画出光路图，标出入射角i和折射角r，并写出折射率n的计算式。____________ 4．如图1所示为实验室常用的力学实验装置。 (1)关于该装置，下列说法正确的是____________ A．利用该装置做研究匀变速直线运动的实验时，需要平衡小车和木板间的摩擦力 B．利用该装置探究小车的加速度与质量关系时，每次改变小车的质量后必须重新平衡小车与木板间的摩擦力 C．利用该装置探究功与速度变化关系实验时，可以将木板带有打点计时器的一端适当垫高，目的是消除摩擦力对实验的影响 D．将小车换成滑块，利用该装置测定滑块与木板间的动摩擦因数，可以不需要满足滑块的质量远大于钩码的质量 (2)某学生使用该装置平衡好摩擦力后，做“测定当地的重力加速度”的实验时，得到一条点迹清晰的纸带如图2所示。他用天平测得小车的质量为M，钩码质量为m，已知计时器所用交流电周期为T。 ①打点2时小车的速度大小为v=__________（用d1、d2、d3、d4、d5、d6、T中的几个物理量来表示） ②通过纸带可以求出小车的加速度a＝_________