探究动能定理知识点题库

某实验小组采用如图1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．

（1）实验中木板略微倾斜，这样做；

A . 是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑 B . 是为了增大小车下滑的加速度 C . 可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功 D . 可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…，合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W₁ ，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W₁ ， …；橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出（直接打的点，打点计时器的工作频率为50Hz）．根据第四次的纸带（如图2所示）求得小车获得的速度为 m/s（保留三位有效数字）．
（3）若根据多次测量数据画出的W﹣v图象如图3所示，根据图线形状，可知对W与v的关系符合实际的是图．

某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，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（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根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算．

（1）实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，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
（2）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．

某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图1所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，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（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根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算．

（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和（填“交流”或“直流”）电源．
（2）实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，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）在正确操作的情况下，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，应选用纸带的部分进行测量（根据如图2所示的纸带回答）．

探究做功与速度变化的关系实验中，某同学利用如图所示的装置，通过数根相同的橡皮条和打点计时器，来探究橡皮条做功与小车获得速度之间的关系，得到数据如表所示，则下述说法中正确的是 $\text{[math]}$ 　　 $\text{[math]}$

A	B	C
橡皮条数	速度	速度的平方
1	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
2	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
3	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
4	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

A . 利用改变橡皮条的根数来改变做功的大小，使做功数值倍数增加 B . 每次改变橡皮条的根数，必须将小车拉到相同位置由静止释放 C . 从表格A列和B列对比，可以判断橡皮筋做功与小车速度成正比例关系 D . 从表格A列和C列对比，可以判断橡皮筋做功与小车速度平方成正比例关系

用如图甲所示装置来探究功和动能变化的关系，木板上固定两个完全相同的遮光条A、B，用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计C相连，木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上，轨道放在水平桌面上，P为小桶（内有砂子），滑轮质量、摩擦不计，

⑴实验中轨道应倾斜一定角度，这样做的目的是．

⑵用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度d＝cm.

⑶实验主要步骤如下：

①测量木板（含遮光条）的质量M，测量两遮光条间的距离L，按图甲所示正确连接器材；

②将木板左端与轨道左端对齐，静止释放木板，木板在细线拉动下运动，记录弹簧测力计示数F及遮光条B、A先后经过光电门的时间为t₁、t₂ ，则遮光条B、A通过光电门的过程中木板动能的变化量ΔE_k＝，合外力对木板做功W＝.（以上两空用字母M、t₁、t₂、d、L、F表示）

③在小桶中增加砂子，重复②的操作，比较W、ΔE_k的大小，可得出实验结论．

探究外力做功与物体动能变化关系的实验装置如图甲所示，根据实验中力传感器读数和电磁打点器打出纸带的测量数据等可分别求得外力对小车做功和小车动能的变化。

（1）为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是____。

A . 实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作 B . 实验操作时要先放小车，后接通电源 C . 调整滑轮的高度，使连接小车的细线与木板平行 D . 在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
（2）除了图中所注明的器材外，实验中还需要交流电源、电线、刻度尺和。
（3）如下图所示，为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究功与速度变化的关系。已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g。图中已经标明了要测量的物理量，另外，已知对应传感器的读数为F，小车的质量为M，钩码的总质量为m，请你以小车为研究对象，把要探究的结果用题中和纸带上的字母表达出来。
（4）分析试验数据后发现，小车增加的动能明显大于细线拉力做的功，可能的原因是：。

某学习小组用图甲所示的实验装置探究动能定理。遮光板的宽度为d，A、B处分别为光电门，可测得滑块通过A、B处所用的时间；挂上钩码，从O点由静止释放小车进行实验。

（1）某同学用天平称量滑块和遮光板的总质量M，钩码质量为m，实验时为了保证小车受到的合力与重物的重力大小基本相等，钩码质量m满足的实验条件，实验时首先要做的步骤是。
（2）在（1）的基础上，让钩码带动滑块加速运动，测出这A、B两点的间距L，遮光板的宽度为d和滑块通过A、B光电门的时间分别为t₁、t₂ ，则本实验最终要验证的数学表达式为（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）。

某学习小组利用气垫导轨装置来探究“做功与物体动能改变的关系”, 图示为实验装置示意图. 利用气垫导轨上的光电门可测出滑块上的细窄挡光片经过时的挡光时间.重力加速度为 $\text{[math]}$ ,气垫导轨水平放置,不计滑轻和导轨摩擦.实验步骤如下:

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A.测出挡光片的宽度为 $\text{[math]}$ ,滑块与挡光片的质量为 $\text{[math]}$ ;

B.轻细线的一端固定在滑块上,另一端绕过定滑轮挂上一砝码盘, 盘和砝码的总质量为 $\text{[math]}$ ,细绳与导轨行;

C.让滑块静止放在导轨左侧的某一位置,测出挡光片到光电门的距离为 $\text{[math]}$ ;

D.释放滑块,测出挡光片经过光电门的挡光时间为 $\text{[math]}$ ;

E.改变砝码的质量,保证滑块每次都在同一位置由静止释放,光电门可测得对应的挡光时间.

（1）滑块经过光电门时速度的计算式 $\text{[math]}$ (用题目中所给的字母来表达)
（2）细线的拉力做功的表达式为 $\text{[math]}$ ,滑块的动能改变的表达式为 $\text{[math]}$ (用题目中所给的字母来表示)
（3）我们可以通过测得的多组数据来建立 $\text{[math]}$ 的关系图像来进行更准确的实验验证,则图示中哪一项更符合真实的实验情况（_____）

A . B . C .

在探究“做功与物体速度变化”的关系时，实验室准备的装置如图所示。

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（1）为保证小车受到的合力与重物的重力大小基本相等，应进行下列操作：
①在（选填“挂”或“不挂”）重物时，把斜面右端垫高一些，平衡摩擦力；

②保持重物的质量（选填“远小于”或“远大于”）小车的质量
（2）改变（选填“重物”或“小车”）的质量或者改变小车运动的距离，也就改变了小车受到的合力做的功。

某实验小组同学利用下列器材做“研究合外力做功与动能变化的关系”实验：

A．一端带有滑轮和刻度尺的轨道

B．两个光电计时器

C．安装有挡光片的小车（质量为 M）

D．拴有细线的托盘（质量为 m₀）

E.可以调节高度的平衡支架

F.一定数量的钩码

某小组选用上述器材安装实验装置如图甲所示，轨道上安装了两个光电门A、B。实验步骤：

①调节两个光电门中心的距离，记为L；

②调节轨道的倾角，轻推小车后，使小车拉着钩码和托盘能沿轨道向下匀速经过光电门 A、B，钩码的质量记为 m；

③撤去托盘和钩码，让小车仍沿轨道向下加速经过光电门 A、B，光电计时器记录小车通过 A、B的时间分别为△t₁和△t₂；

④利用测得的数据求得合外力做功与动能变化的关系。根据实验过程，滑轮的摩擦力不计，回答以下问题

（1）图乙是用游标卡尺测挡光片的宽度 d ，则 d=cm。
（2）小车加速从A到B过程中合外力做的功W=；小车动能的变化量的表达式△E_k=（用测得的物理量的字母符号表示）。通过实验可得出：在误差允许的范围内合外力所做的功等于小车动能的增量。

探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：

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a．设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……；

b．分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v₁、v₂、v₃、……；

c．作出W-v草图；

d．分析W-v图像．如果W-v图像是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v²、W∝v³、W∝ $\text{[math]}$ 等关系．

（1）以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是___________．

A . 本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……．所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、……． B . 小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜． C . 某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小． D . 根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算．
（2）在实验中，除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外，还需要哪种测量工具？答：．
（3）对于该实验，下列操作中属于实验要求的是_______．（填写选项前的序号）

A . 小车每次都应从静止开始释放 B . 实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力 C . 必须测量出小车的质量

某同学利用图示装置做“探究功与速度变化关系”的实验。

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（1）该同学将气垫导轨接通气源，通过调平螺丝调整气垫导轨水平，他将滑块轻置于气垫导轨之上，进而判断导轨是否水平。关于气垫导轨是否水平的判断，下列做法可行的是_________________（填选项前的字母）。

A . 若滑块滑动，说明气垫导轨水平 B . 轻推滑块，若滑块做匀速直线运动，说明气垫导轨水平 C . 轻推滑块，若滑块做减速直线运动，说明气垫导轨水平
（2）该同学测得遮光条的宽度为d实验时，用橡皮条将滑块向后拉伸一定的距离，并做好标记，以保证每次拉伸的距离相同。现测得挂一根橡皮条时，滑块被释放弹离橡皮条后通过光电门的时间为t，则滑块最后做匀速直线运动的速度表达式为v=（用题中涉及的物理量符号表示）。
（3）该同学逐根增加橡皮条，记录每次遮光条经过光电门的时间，并计算出对应的速度。若操作无误，则作出的橡皮条对滑块做的功与滑块做匀速直线运动速度的二次方的关系图象（W—v²图象）应为（选填“过坐标原点的抛物线”或“过坐标原点的倾斜直线”）。

某学习小组做“探究做功与物体速度变化的关系”实验的装置如图甲所示，图中小车在1条橡皮筋作用下弹出并沿木板滑行，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

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（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和(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以平衡摩擦阻力，则下列验证摩擦阻力已被平衡的操作正确的是______

A . 轻推一下小车，能够自由下滑即可 B . 轻推一下小车，能够匀速下滑即可 C . 轻推一下拖着纸带的小车，能够自由下滑即可 D . 轻推一下拖着纸带的小车，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，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
（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，应选用纸带部分进行测量(根据如图乙所示的纸带回答)

在追寻科学家研究足迹的过程中，某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系，采用了如图甲所示的实验装置。

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（1）实验时，该同学用钩码的重力表示小车受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为应该采取的措施是____。（多选，填选项前的字母）

A . 接通电源的同时释放小车 B . 保证细线与长木板平行 C . 把长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力 D . 保证钩码的质量远小于小车的质量
（2）如图乙所示是实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为T = 0.10 s，图中S₁= 4.00 cm，S₂= 10.00 cm，S = 10.50 cm。测出小车的质量为M = 0.45 kg，钩码的总质量为m = 0.05 kg。从打B点到打E点的过程中，合力对小车做的功是，小车动能的增量是。（g=9.8m/s²,结果保留2位有效数字）

探究“做功和物体速度变化的关系”实验装置如图甲所示，图中是小车在1条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形．小车实验中获得的速度v，由打点计时器所打点的纸带测出，橡皮筋对小车做的功记为W；实验时，将木板左端调整到适当高度，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放．请回答下列问题：当我们把2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……多次实验．请回答下列问题：

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（1）除了图甲中已给出器材外，需要的器材还有：交流电源、；
（2）如图乙中，是小车在某次运动过程中打点计时器在纸带上打出的一系列的点，打点的时间间隔为0.02s，则小车离开橡皮筋后的速度为m/s(保留两位有效数字)
（3）将几次实验中橡皮筋对小车所做的功W和小车离开橡皮筋后的速度v，进行数据处理，以W为纵坐标，v或v²为横坐标作图，其中可能符合实际情况的是

某同学利用如图甲所示的装置探究功与动能变化的关系。

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①小物块在1条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；

②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①，小物块落点分别记为M₂、M₃、M₄……；

③测量相关数据，进行数据处理。

（1）为求出小物块抛出时的动能，需要测量下列物理量中的__________（填正确答案标号）；

A . 小物块的质量m B . 橡皮筋的原长x C . 橡皮筋的伸长量△x D . 桌面到地面的高度h E . 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的功分别记为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、……。以W为纵坐标，L²为横坐标实验图像如图乙所示，W₀的含义是。

在“探究功与速度变化的关系”的实验中，利用图甲装置进行实验：

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①如果要完成该项实验，下列实验器材中还需要的是。

A．秒表 B．天平 C．弹簧测力计 D．刻度尺

②关于实验操作合理的是。

A．使用打点计时器时，应先释放小车再通电

B．为了保证小车受到的合力与砂和桶的总重力大小近似相等，小车的质量应当大一些，让小车的加速度小一些

C．平衡小车摩擦力时，小车要在小桶的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动

D．平衡小车摩擦力时，小车上不能挂上小砂桶，也不能装纸带

③要完成该实验，下列说法正确的是。

A．必须改变砂子的重力，多次实验，得到多条纸带，通过分析多条纸带才能探究出功与速度变化的关系

B．不需要改变砂子的质量，只要在规范操作的情况下得到一条清晰的纸带，通过分析这条纸带就可以探究功与速度变化的关系

C．需要测量出砂和桶的总重力与小车的加速度大小

某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置。

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（1）实验中所用电磁打点计时器是一种使用（填“交流”或“直流”）电源的计时仪器，它的工作电压是4-6V，当电源的频率为50Hz时，它每隔s打一次点。
（2）某同学用天平称量滑块的质量为M；往沙桶内装入适量的细沙，用天平秤出此时沙和沙桶的总质量为m；实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是，实验时首先要做的步骤是。
（3）让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ）。则本实验最终要验证的数学表达式为。（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）

某同学把附有滑轮的长木板平放在水平桌面，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究小车动能变化与拉力做功的关系。此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等，组装的实验装置如图甲所示。

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（1）要完成该实验，还需要的实验器材有：。
（2）实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，这样做的目的是_____（填字母代号）。

A . 避免小车在运动过程中发生抖动 B . 可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰 C . 可以保证小车最终能做匀速直线运动 D . 可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受到的合力
（3）图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为m/s（保留三位有效数字）。

如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引质量为M的小车，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）实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是把长木板右端垫高，在不挂重物且____ （选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。

A . 计时器不打点 B . 计时器打点
（2）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 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ……如图所示。
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 $\text{[math]}$ 。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功 $\text{[math]}$ ，打B点时小车的速度 $\text{[math]}$ 。
（3）以 $\text{[math]}$ 为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作出如图所示的 $\text{[math]}$ 图像。由此图像可得 $\text{[math]}$ 随W变化的表达式为。根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含 $\text{[math]}$ 这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是。
（4）假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图中正确反映 $\text{[math]}$ 关系的是____。

A . B . C . D .

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