2025屆新高考物理熱點沖刺復習 探究動能定理

2025屆新高考物理熱點沖刺復習

探究動能定理探究功與速度變化的關系課標分析1.熟悉兩種實驗方案的原理、數(shù)據(jù)處理和注意事項。2.會用創(chuàng)新方法研究合力做功與動能變化之間的關系.實驗探究方案一：直接驗證（1）原理及裝置1.要讓拉力等于車的合力必須滿足什么條件？2.砝碼及砝碼盤重力等于拉力必須滿足什么條件？平衡摩擦力,需注意什么？M車遠大于m重實驗探究方案二:彈弓裝備(間接驗證)（1）原理及裝置如何平衡f?問題2:整過過程中，小車做什么性質的運動？哪一階段橡皮筋對小車做功？知識探究問題4.紙帶上打出的點并不都是均勻的，應該采用那些點來計算小車的速度?知識探究1.按圖裝好實驗器材，把木板稍微傾斜，平衡摩擦力；3.換用紙帶，改用2條、3條……同樣的橡皮筋進行實驗，保持每次實驗中橡皮筋拉長的長度相同(同一位置)；4.由紙帶算出小車獲得的速度，把小車第一次獲得的功計為W，第2次，第3次……計為2W，3W…并根據(jù)紙帶計算出對應的速度V1、V2、V3....2．先用一條橡皮筋做實驗，把橡皮筋拉長到一定的位置，理好紙帶，先接通電源，后釋放小車；記錄橡皮筋恢復原長時做的功W分析W與v的關系實驗步驟：知識歸納采集數(shù)據(jù)

生成結論：知識歸納課堂檢測1.某學習小組做“探究動能定理”的實驗，圖3甲中小車是在1條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時橡皮筋對小車做的功記為W.當用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次……實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致．每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．(1)除了圖中已有的實驗器材外，還需要導線、開關、______(填測量工具)和______(選填“交流”或“直流”)電源．(2)實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡摩擦阻力，則下面操作正確的是________．A．放開小車，能夠自由下滑即可B．放開小車，能夠勻速下滑即可C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可刻度尺交流D課堂檢測(3)若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當小車速度最大時，關于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是________．A．橡皮筋處于原長狀態(tài)B．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)C．小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處D．小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線(4)下列關于該實驗的說法正確的是________．A．長木板上有打點計時器的一端要適當墊高，以平衡小車運動過程中受到的摩擦力B．實驗時必須設法算出橡皮筋對小車做功的具體值C．實驗中，橡皮筋拉伸的長度沒有必要完全相同D．應先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出(5)在正確操作的情況下，該小組某次所打的紙帶如圖乙所示．為了測量橡皮筋做功后小車獲得的速度，應選用紙帶上的________(填“AB”“BC”或“AC”)段進行測量；若使用的交流電的頻率為50Hz，則小車最終獲得的速度是________m/s.BADBC

課堂檢測2.某實驗小組用如圖所示的實驗裝置和實驗器材做“探究做功與物體速度變化的關系”實驗。在實驗中，該小組同學把沙和沙桶的總重力當做小車受到的合外力。(1)為了保證實驗結果的誤差盡量小，在實驗操作中，下面的做法必要的是________(填選項前的字母)。A.實驗前要對裝置進行平衡摩擦力的操作B.實驗操作時要先釋放小車，后接通電源C.在利用紙帶進行數(shù)據(jù)處理時，所選的兩個研究點離得越近越好D.在實驗過程中要保證沙和沙桶的總質量遠小于小車的質量(2)除實驗裝置中的儀器外，還需要的測量儀器有________________________。(3)圖4為實驗中打出的一條紙帶，現(xiàn)選取紙帶中的A、B兩點來探究功與速度變化的關系。已知打點計時器的打點周期為T，重力加速度為g。圖中已經(jīng)標明了要測量的物理量，另外，小車的質量為M，沙和沙桶的總質量為m。請你把要探究的結果用題中給出的字母表達出來：AD刻度尺，天平3.某實驗小組利用圖8所示裝置進行“探究動能定理”的實驗，小車上裝有遮光片，與光電門相連接的計時器能測出小車通過光電門時遮光片的遮光時間t，實驗步驟如下：A．用游標卡尺測出小車上的遮光片的寬度d，用彈簧測力計測出所需掛的鉤碼的重力FB．掛上鉤碼，調節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長木板向下運動，通過兩個光電門時兩個遮光時間相等C．取下輕繩和鉤碼，保持調節(jié)好的長木板傾角不變，讓小車從長木板頂端靜止下滑，記錄小車通過光電門2時的遮光時間t2D．改變光電門2的位置,重新讓小車從長木板同一位置靜止下滑,重復步驟C回答下列問題：(1)對于該實驗，下列說法正確的是________．A．長木板表面粗糙對實驗結果影響較大，應該換用光滑的木板B.該實驗用鉤碼的重力作為小車的合外力,應滿足鉤碼質量遠小于小車的質量C．該實驗要用鉤碼的重力作為小車的合外力，但不需要滿足鉤碼質量遠小于小車的質量(2)C課堂檢測4.某實驗小組的同學欲“探究小車動能變化與合外力對它所做功的關系”，在實驗室設計了一套如圖9甲所示的裝置，圖中A為小車，B為打點計時器，C為彈簧測力計，P為小桶(內有沙子)，一端帶有定滑輪的足夠長的木板水平放置,不計繩與滑輪的摩擦,實驗時,把長木板不帶滑輪的一端墊起適當?shù)母叨?以平衡摩擦力,先接通電源再松開小車,打點計時器在紙帶上打下一系列點．(1)該同學在一條比較理想的紙帶上，從點跡清楚的某點開始記為零點，順次選取一系列點，分別測量這些點到零點之間的距離x，計算出它們與零點之間的速度平方差Δv2＝v2－v02，彈簧測力計的讀數(shù)為F，小車的質量為m，然后建立Δv2－x坐標系，通過描點法得到的圖象是一條過原點的直線，如圖乙所示，則這條直線的斜率的意義為______．(填寫表達式)(2)若測出小車質量為0.4kg，結合圖象可求得小車所受合外力的大小為___N.(3)本實驗中是否必須滿足小桶(含內部沙子)的質量遠小于小車的質量________(填“是”或“否”)．2F/m1否（1）若要完成該實驗，必需的實驗器材還有哪些___________。（2）實驗開始時，他先調節(jié)木板上定滑輪的高度，使牽引小車的細繩與木板平行．他這樣做的目的是下列的哪個________（填字母代號）。A．避免小車在運動過程中發(fā)生抖動

B．可使打點計時器在紙帶上打出的點跡清晰C．可以保證小車最終能夠實現(xiàn)勻速直線運動

D．可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車受的合力課堂檢測5．某同學把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，將細繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運動，以此定量探究繩拉力做功與小車動能變化的關系。此外還準備了打點計時器及配套的電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊等。組裝的實驗裝置如圖所示。（3）平衡摩擦力后，當他用多個鉤碼牽引小車時，發(fā)現(xiàn)小車運動過快，致使打出的紙帶上點數(shù)太少，難以選到合適的點計算小車速度。在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請你利用本實驗的器材提出一個解決方法：______________________。（4）他將鉤碼重力做的功當成細繩拉力做的功，經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些，這一情況可能是下列哪些原因造成的________（填字母代號）。

A．在接通電源的同時釋放了小車

B．小車釋放時離打點計時器太近

C．阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉

D．鉤碼做勻加速運動，鉤碼重力大于細繩拉力課堂檢測6．某興趣小組準備探究“合外力做功和物體速度變化的關系”，實驗前組員們提出了以下幾種猜想：①W∝v；②W∝v2；③W∝。為了驗證猜想，他們設計了如圖甲所示的實驗裝置。PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器（用來測量物體每次通過Q點的速度）。在剛開始實驗時，小剛同學提出“不需要測出物體質量，只要測出物體初始位置到速度傳感器的距離L和讀出速度傳感器的讀數(shù)v就行了”，大家經(jīng)過討論采納了小剛的建議。（1）請你說明小剛建議的理由：_______________。（2）讓物體分別從不同高度無初速釋放，測出物體初始位置到速度傳感器的距離L1、L2、L3、L4…，讀出物體每次通過Q點的速度v1、v2、v3、v4…，并繪制了如圖乙所示的L－v圖像。若為了更直觀地看出L和v的變化關系，他們下一步應該作出________。A．L－v2圖像B．L－圖像

C．L－1/v圖像

（3）實驗中，木板與物體間摩擦力________（“會”或“不會”）影響探究的結果。課堂檢測7．在“探究動能定理”的實驗中，某實驗小組采用如圖甲所示的裝置，在水平氣墊導軌上安裝了兩個光電門M、N，滑塊上固定一遮光條，細線繞過定滑輪與滑塊、力傳感器相連，力傳感器下方懸掛鉤碼，已知遮光條的寬度為d，滑塊和遮光條的總質量為m。（1）接通氣源，滑塊從A位置由靜止釋放，讀出遮光條通過光電門M、N的時間分別為t1、t2，力傳感器的示數(shù)為F，改變鉤碼質量，重復上述實驗。①為探究在M、N間運動過程中細線拉力對滑塊做的功W和滑塊動量增量ΔEk的關系，還需要測量的物理量為_____________（寫出名稱及符號）；②利用實驗中直接測量的物理量表示需探究的關系式為____________。（2）保持鉤碼的質量不變，改變光電門N的位置，重復實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出從M到N的過程中細線拉力對滑塊做的功W與滑塊到達N點時速度的二次方v2的關系圖象，如圖乙所示，則圖線的斜率表示________，圖線在橫軸上的截距表示_________。（3）下列不必要的實驗操作和要求有______。A．測量鉤碼的質量

B．調節(jié)氣墊導軌水平C．調節(jié)滑輪細線與氣墊導軌平行

D．保證滑塊質量遠大于鉤碼和力傳感器的總質量課堂檢測8．如圖所示，汽車已成為人們外出的重要交通工具之一，評價汽車性能的主要指標有動力性、經(jīng)濟性、穩(wěn)定性、制動性等，其中制動性主要是指在良好的路面上，汽車迅速降低車速直到停車的距離，表中記錄的是汽車以不同速率行駛時，制動后所經(jīng)過的距離。請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，用圖象分析推斷克服阻力做功與汽車速率變化之間的關系。

汽車速率v/（km·h－1）制動距離s/m101204401650256036課堂檢測

（1）適當墊高木板是為了________。（2）通過紙帶求小車速度時，應使用紙帶的____（選填“全部”“前面部分”或“后面部分”）。（3）若實驗做了n次，所用橡