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    【挑战真题】高考物理总复习(人教版)第16章第1讲 实验:探究动能定理

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    高中物理人教版 (新课标)选修31 实验:探究碰撞中的不变量课堂检测

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    这是一份高中物理人教版 (新课标)选修31 实验:探究碰撞中的不变量课堂检测,共4页。
    挑战真题1(2009·广东高考) 某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究动能定理,如图所示,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在水平桌面上相距50.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器,记录小车通过A、B时的速度大小.小车中可以放置砝码.(1)实验主要步骤如下:测量__________和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路;将小车停在C点,____________,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A、B时的速度.在小车中增加砝码,或_____________,重复的操作.(2)表1是他们测得的一组数据,其中M是M1与小车中砝码质量之和,|| 是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量ΔE,F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间所做的功.表格中ΔE3=________,W3=_________.(结果保留三位有效数字)(3)根据表1,请在图中的方格纸上作出ΔE-W图线.表1数据记录表【解析】(1)略;(2)由各组数据可见规律 ,可得ΔE3=0.600 J;观察F-W数据规律可得数值上W3=F/2=0.610 J;(3)在方格纸上作出ΔE-W图线如图所示.【答案】(1)小车由静止释放改变钩码数量(2)0.600 J  0.610 J(3)如图所示某实验小组采用如图所示的装置探究动能定理,图中小车中可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点计时器工作频率为50 Hz.(1)实验的部分步骤如下:在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;将小车停在打点计时器附近,____________,____________,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点,__________________;改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复的操作(2)下图是钩码质量为0.03 kg,砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到O的距离x及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置.表1纸带的测量结果 (3)在小车的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统,________做正功,______做负功.(4)实验小组根据实验数据绘出了如下图中的图线(其中Δ= - ),根据图线可获得的结论是__________________________________________ .要验证 动能定理,还需测量的物理量是摩擦力和__________________________________________.【解析】(1)实验中应先接通电源,让打点计时器开始打点,再释放小车,在纸带上打出一系列点,最后断开开关,停止打点.(2)小车做匀加速直线运动,从直尺中读出xC=5.09 cm(最小刻度1 mm,再估读一位),C点速度等于B、D两点间的平均速度即vC= =0.49 m/s.(3)在移动过程中钩码受的重力是动力,其重力做正功.小车受的摩擦力做负功.(4)Δv2-x图象是过原点的倾斜直线,说明Δv2与x成正比关系,即小车初、末速度的平方差与位移x成正比关系,Δv2=kx,由-=(mg-)x知,要验证上式成立还需测出摩擦力和小车质量m.【答案】(1)接通电源释放小车断开开关(2)5.09(5.05~5. 10) 0.49(3)钩码的重力小车受摩擦阻力(4)小车初末速度的平方差与位移成正比小车的质量  
     

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