《【 知识题型大通关】2023届新高考物理（人教版2019）一轮总复习》第七章 机械能守恒定律-6实验专题（解析版）

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实验专题
目录
「探究动能定理的常规实验」.........................................................................1
「探究动能定理的创新实验」.........................................................................4
「验证机械能守恒定律的常规实验」.................................................................8
「验证机械能守恒定律的创新实验」...............................................................11
「探究动能定理的常规实验」
1.某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关系”的实验，图中小车是在 1条橡皮
筋作用下弹出，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功记为 W。当用 2条、3条……完全
相同的橡皮筋并在一起进行第 2次、第 3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度
都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、________(填测量工具)和______(选
填“交流”或“直流”)电源。
（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力，则下面
操作正确的是(　　)
A．放开小车，能够自由下滑即可
B．放开小车，能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所
处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是(　　)
A．橡皮筋处于原长状态
B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车在两个铁钉的连线处
D．小车已过两个铁钉的连线
（4）在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应
选用图中纸带的________部分进行测量。
【答案】（1）刻度尺，交流；（2）D，（3）B；（4）GK
【解析】
（1）测量打点之间的距离，需要用到刻度尺；
（2）打点计时器使用交流电源
（3）若木板水平放置，则未平衡摩擦力。小车速度最大时，也就是加速度为零的时刻，即
橡皮筋对小车的拉力等于小车受到的摩擦力的时刻，此时橡皮筋处于伸长状态，小车还未
到两个铁钉的连线处，B正确。
（4）应该选用纸带上小车做匀速运动的部分进行测量，此时小车的速度最大，即 GK 部分。
2.某实验小组采用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系。小车在橡皮筋的作用下弹
出后，沿木板滑行，打点计时器工作频率为 50 Hz。
甲 乙　　　　　　　 　　　丙
（1）为了消除小车运动过程中所受摩擦力的影响，调整时应将木板________(选填“左”
或“右”)端适当垫高以平衡摩擦力。
（2）实验中，某同学打出的一段纸带如图乙所示，相邻两计时点间距离依次为＝3.50
cm、＝3.80 cm、＝＝＝＝＝4.00 cm，则匀速运动的速度 v＝________m/s。
（3）根据多次测量的数据，画出橡皮筋对小车做功 W与小车匀速运动的速度 v的关系如
图丙所示，根据图线形状猜想，W与v的关系可能为________。
A．W∝B．W∝v－1
C．W∝v2D．W∝v3
（4）改变橡皮筋的根数，若实验中的所有操作和数据处理均无错误，则绘出的图线(图中
Δv2＝v2－0，将一根橡皮筋对小车做的功记为 1)应为过原点的一条直线，但根据实验结果
得到的图线如图所示，造成这一偏差的原因是___________________________________。
【答案】（1）左；（2）2；（3）CD；（4）平衡摩擦力过度
【解析】
（1）小车是向右边弹出，平衡摩擦力时应该将左端垫高使重力沿斜面向下的分力与沿斜面
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