《高考物理一轮复习讲练测》专题23 探究动能定理（练）（原卷版）

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第 24 讲探究动能定理——练

1．小明同学设计了一个实验来探究自行车的初速度与其克服阻力作功的关系.实验的主要步骤是：

① 找一段平直的路面，并在路面上画一道起点线；

② 骑上自行车用较快速度驶过起点线，并从车把手处自由释放一团很容易辨别的橡皮泥；

③ 车驶过起点线后就不再蹬自行车脚蹬，让车依靠惯性沿直线继续前进；

④ 待车停下，记录自行车停下时的位置；

⑤ 用卷尺量出起点线到橡皮泥落地点间的距离 s、起点线到终点的距离 L及车把手处离地高度 h.

若自行车在行驶中所受的阻力为 f并保持恒定.

（1）自行车经过起点线时的速度 v=_____________；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）

（2）自行车经过起点线后克服阻力做功 W=___________；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表

示）

（3）多次改变自行车经过起点时的初速度，重复上述实验步骤② ~⑤，则每次只需测量上述物理量中的

_________和_________，就能通过数据分析达到实验目的.

2．如图甲为研究“转动动能与角速度关系”的实验装置示意图，现有的器材为：固定在竖直平面内的转盘

(转轴水平)、带铁夹的铁架台、电磁打点计时器(接交流电的频率为 50 Hz)、纸带、重锤、游标卡尺、天平。回答

下列问题：

(1)如图乙所示，用 20 分度的游标卡尺测得圆盘的直径 d为________ cm；

(2)将悬挂铁锤的纸带穿过打点计时器后，绕在转盘边缘上，纸带一端固定在转盘上，使得转盘与纸带不打

滑，设纸带厚度不计，接通电源，释放重锤，打点计时器打出的纸带如图丙所示，O、A、B、C…各点为连续

打出的点迹，则由图丙中数据可得，打下点迹 D时，圆盘转动的角速度为 ωD＝____________ rad/s(保留三

位有效数字)；

(3)下表为各点对应的转动动能 Ek和角速度 ω值，请你猜想转动动能 Ek和角速度 ω满足的关系式为 Ek＝

____________(须填写定量表达式)。

计数点 ABC…E

转动动能 Ek(J) 0.001 0 0.003 9 0.008 9 … 0.024

角速度 ω(rad/s) 4.0 7.9 11.9 … 19.7

3．某实验小组的同学用如图所示的装置测量滑块与斜面间的动摩擦因数 μ。每次滑块都从斜面上由静止开

始下滑，测出滑块每次下滑时遮光板到光电门所在位置的距离 L及相应遮光时间 t的值。[来源:学科网 ZXXK]

(1)用游标卡尺测量遮光板的宽度d，如图乙所示，则 d= ______cm。

(2)为测出滑块与斜面间的动摩擦因数 μ，本实验还需要测出或知道的物理量是______(填下列序号)。

A．滑块和遮光板的总质量m

B．斜面的倾角θ[

来源

学

科

网

Z|X|X|K]

C．当地的重力加速度 g[

来源

学

科

网

]

(3)实验中测出了多组 L和t的值，若要通过线性图象来处理数据求μ值，则应作出的图象为_________；

A．图象 B．图象

D．图象 C．图象[来源:学科网 ZXXK]

(4)在(3)作出的线性图象中，若直线的斜率为 k，则关于μ值的表达式为 μ= _____________。 (可用以上物理

量的符号表示)

4．如图所示为“探究合力做功与物体动能变化的关系”的实验装置，只改变重物的质量进行多次实验，

每次小车都从同一位置 A由静止释放。请回答下列问题：

(1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度d，其示数如图所示，则 d=_________mm.

(2)平衡摩擦力时，_________(填“要”或“不要”)挂上重物。

(3)实验时，________(填“需要”或“不需要”)满足重物的总质量远小于小车的总质量(包括拉力传感器和

遮光条)。

5．如图甲所示，用质量为 m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录

小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。

（1）打点计时器使用的电源是_______（选填选项前的字母）。

A．直流电源 B．交流电源

（2）实验中，平衡摩擦力和其他阻力后，接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将

打下的第一个点标为 O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测

得A、B、C……各点到 O点的距离为 x1、x2、x3……，如图乙所示。

实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为 mg。从打 O点到打 B点的过程中，拉力

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