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2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练（物理实验）

第七部分 物理力学实验

专题7.10 探究动能定理实验（提高篇）

1．(6分) （2019湖北名校联盟三模）某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：

a．连接好实验装置如图所示．

b．将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．

c．在质量为10 g、30 g、50 g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线的挂钩P上． d. 释放小车，打开打点计时器的电源，打出一条纸带．

(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条．经测量、计算，得到如下数据： ①第一个点到第N个点的距离为40.0 cm.

②打下第N点时小车的速度大小为1.00 m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，拉力对小车做的功为______ J，小车动能的增量为________ J.(注：g取9.80m/s 计算结果均保留3位有效数字)

(2)此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因有_________(至少写出两条原因)：

2.（2019湖南长沙长郡中学二模）在课外兴趣小组实验时，某同学利用如图1所示的装置探究功与速度变化的关系。 操作步骤如下：

a．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； b．在钉子上分别套上2条、3条、4条……同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，重复步骤a，小物块落点分别记为M2、M3、M4…； c．测量相关数据，进行数据处理。

（1）为求出小物块抛出时的速度大小，需要测量下列物理量中的______（填正确答案标号）。 A．橡皮筋的原长x B．橡皮筋的伸长量△x

C．桌面到地面的高度h D．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、…．若功与速度的平方成正比，则若以W为横坐标、以L为纵坐标作图，得到的图象是______

A．直线 B．抛物线 C．双曲线 D．无法确定

（3）若考虑物块从释放位置到桌子边沿克服阻力做的功，请在图2中画出（2）中的大致图象形状； （4）根据（3）中画出的图象______（“能”、“不能”）说明动能的增量与合力做功的关系。

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3.（9分）某探究学习小组的同学欲以如图装置中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，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、细沙、垫块等需要的东西．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）实验时为了保证滑块（质量为M）受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，实验时首先要做的步骤是 。

（2）某同学在实验时用电磁打点计时器打了一条理想的纸带，他按要求选取计数点后，在测量各相邻两计数点间的距离时不慎将纸带撕成了几段，如图所示，但他知道甲、乙属于同一纸带，则丙、丁、戊中属于上述纸带的是__________。

(3)另一位同学平衡摩擦力后，改变砝码盘中砝码的数量，多次重复测量，在某次实验中根据测得的多组数据可画出a—F关系图线（如图所示）. 此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（ ）

A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态 D．所用小车的质量太大

C．砝码盘和砝码的总质量太大

（4）如图所示的是小车做匀变速运动时打点计时器打出纸带的其中一段（有个别点较模糊或没有打出），该同学已经在纸带上取了两个计数点A、B并将一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度线与计数点A对齐，已知打点计时器所使用的电源的频率为50Hz.根据纸带的数据，打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB＝______m/s，该物体的加速度a= m/s2。

4．（8分）小明所在的实验小组，为探究“拉力做功与物体动能变化的关系”，他们在实验室组装了一套如图甲所示的装置。已知小车的质量为M=200 g，该小组的同学想用钩码的重力作为小车受到的合外力，为了实现这个想法，必须要先平衡摩擦力，并选择适当的钩码。