专题06探究动能定理实验-2023届高考物理实验模拟题专项集训

高考物理实验专题最新模拟题精练 专题06. 探究动能定理实验 1. （2023江苏盐城期中）某同学用如图所示的实验装置验证动能定理。所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片入、两个光电门、码盘和码等。已知当地的重力加速度为g。实验步骤如下： 第一，调节气垫导轨水平； 第二，砝码的质量m1，用天平测得砝码盘的质量m0、滑块（含遮光片）的质量m2；测出A、B之间的距离s； 第三，用细线跨过轻质定滑轮，将滑块与砝码盘连接，滑块在细线水平拉动下向右运动，记录遮光片经过A、B两处光电门的挡光时间t1、t2； 第四，改变砝码的质量，测出遮光片经过A、B两处光电门的挡光时间。 请回答下列问题： （1）在步骤一中，开动气泵，轻推滑块，若发现遮光片经过A处光电门的时间大于经过B处的，此时应将气垫导轨的左侧调______（选填“高”、“低”），直至遮光片经过两光电门的时间相等； （2）在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，如果满足______条件（均用上述物理量的字母表示），就可将砝码和砝码盘所受重力大小视为滑块所受的拉力大小； （3）在满足（2）的条件下，滑块从A运动到B，合力做的功W=______，滑块动能的变化=______（均用上述物理量的字母表示）： （4）在实验操作过程中，随着砝码质量的不断增加，W与的差值越来越大，其原因是______。 2（2023南昌二中开学质检）某实验小组采用如图甲所示装置探究做功与动能变化的关系，并测量斜面的动摩擦因数μ。主要步骤如下： （1）把平板竖直放置，并画上一条水平线AB，测出水平线与水平地面的高度h，将斜面一端抬高，顶端至少要高于水平线，斜面的底端垂直斜面放置光电门，可以测量形状为正方体、质量为m的小滑块经过光电门时的挡光时间为t，要间接测量出滑块通过光电门的动能，还需要测量的物理量为_______（填写该物理量名称和符号），小滑块通过光电门的动能表达式为Ek=________； （2）将小滑块放置在斜面上水平线对应位置，并测量出该位置与光电门位置的水平距离L，小滑块由静止释放后沿斜面下滑通过光电门，斜面的动摩擦因数µ和当地重力加速度g视为不变，则小滑块从同一高度h滑下合外力做功的表达式为W=_______； （3）以斜面底端为支点，保持该位置不动，改变斜面顶端位置，重复步骤（2），该实验小组利用实验数据描绘得到了如图乙所示的图像（－L图像），用该图像来反映合外力做功与动能变化的关系，则还可以算出斜面的动摩擦因数µ=_______（用所测量的物理量和图中相关的物理量表示）。 3. (2022广东湛江模拟) 某同学用如图甲所示的装置做“验证动能定理”实验，实验操作如下： （1）用50分度的游标卡尺测量固定在小车上的遮光片宽度如图乙所示，则遮光片的宽度d=______mm； （2）调节长木板的倾角，将小车放在长木板靠近滑轮的一侧，砂桶用细绳跨过定滑轮挂在小车上并使细绳平行于长木板。调整砂桶内砂子的质量，使小车以某一初速度沿长木板向下运动时，通过两个光电门的时间相等。取下细绳和砂桶，用天平称得砂桶和砂的总质量为m。再将小车在靠近滑轮的位置由静止释放，小车通过光电门1和光电门2时显示的时间分别为t1、t2，已知重力加速度为g，小车与遮光片的总质量为M，两光电门间的距离为l，则小车从通过光电门1到通过光电门2的过程中，动能的增加量为____________，小车所受合为___________。若满足等式___________，则动能定理得以验证；（结果均用已知字母表示） （3）若实验过程中，保证小车能够沿长木板下滑但不满足m<<M，则对实验结果__________（选填“无影响”或“有影响”）。 4．（6分）（2021黑龙江名校联考）某学校物理兴趣小组通过实验探究功和动能变化的关系，装置如下图所示。 （1）将橡皮筋拉伸至点O，使小钢球在橡皮筋的作用下从静止弹出，小钢球离开水平桌面后平抛落至水平地面上，落点记为P，如下图所示，用刻度尺测量桌面到地面的高度为h，抛出点到落地点的水平距离为L，小钢球的质量为m，取重力加速度为g，则小钢球离开桌面边缘时的动能为______（用题中的字母表示） （2）在钉子上分别套上n条同样的橡皮筋，重复步骤（1），小钢球落点记为Pn，其中n=2，3，4……若本实验中合外力做功与动能变化近似相等，则小球抛出点到落地点的水平距离Ln=__________ （3）关于本实验，下列说法正确的是（ ） A．需要使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致 B．需要使桌面尽量光滑 C．必须测量橡皮筋的伸长量Δx D．必须测量小钢球的直径 5.（6分）（2020江西南昌一模）某同学用如图所示的装置探究物体动能变化与合外力对它所做功的关系．一根细线系住边长为d的正方体铝块，悬挂在铁架台上