2015年湖北高考物理復(fù)習(xí)：外力做功和動(dòng)能

湖北2015年高考物理復(fù)習(xí)：外力做功和動(dòng)能

　　2015年湖北高考報(bào)名正在進(jìn)行中，大家要抓緊時(shí)間復(fù)習(xí)哦。湖北高考網(wǎng)整理了2015年湖北高考物理復(fù)習(xí)資料，希望對(duì)大家有幫助。

　　1.在利用自由落體運(yùn)動(dòng)“探究物體做功與動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，下列物理量需要用工具直接測量的有(　　)

　　A.重錘的質(zhì)量

　　B.重力加速度

　　C.重錘下落的高度

　　D.與重錘下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度

　　2.在做“探究物體做功與動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)重力做的功總是大于重錘增加的動(dòng)能，造成這種現(xiàn)象的原因是(　　)

　　A.選用的重錘質(zhì)量過大

　　B.選用的重錘質(zhì)量過小

　　C.空氣對(duì)重錘的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力

　　D.實(shí)驗(yàn)時(shí)操作不精細(xì)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測量不準(zhǔn)確

　　二、非選擇題

　　3.在“探究物體做功與動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置已安裝完畢，請(qǐng)完成如下實(shí)驗(yàn)操作：

　　(1)將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的________，紙帶下端固定在重錘上，上端用手提住，紙帶不與限位孔接觸.

　　(2)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源使它工作，讓紙帶從________狀態(tài)開始釋放，計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn).

　　(3)更換紙帶重復(fù)進(jìn)行四次實(shí)驗(yàn)，從打出的幾條紙帶中挑選第1、2點(diǎn)距離接近________mm、并且點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行下面的測量.

　　(4)取紙帶上的第1個(gè)點(diǎn)記為O，在第1個(gè)點(diǎn)后距離較遠(yuǎn)處任意選取一點(diǎn)P，記P點(diǎn)為n，用刻度尺測出________的距離h.

　　(5)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作電源頻率為50 Hz，則打點(diǎn)間隔時(shí)間為________s.根據(jù)公式________計(jì)算出P點(diǎn)的速度v.

　　(6)由上面的h和v分別計(jì)算________和________，看兩者_(dá)_______.

　　(7)在其他紙帶上再另選幾個(gè)點(diǎn)，重復(fù)步驟(4)、(5)、(6).

　　4.在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究“物體做功與動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，如果紙帶上前面幾點(diǎn)比較密集，不夠清晰，可舍去前面的比較密集的點(diǎn)，在后面取一段打點(diǎn)較為清晰的紙帶，同樣可以驗(yàn)證，如圖1所示，取O點(diǎn)為起始點(diǎn)，各點(diǎn)間的間距已量出并標(biāo)在紙帶上，所用交流電的頻率為50 Hz，重物的質(zhì)量為m kg.

　　圖1

　　(1)打A點(diǎn)時(shí)，重物下落速度為vA=________，重物動(dòng)能EkA________.

　　(2)打F點(diǎn)時(shí)，重物下落速度為vF=________，重物動(dòng)能EkF=________

　　(3)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器自打下A點(diǎn)開始到打出F點(diǎn)，重物重力做的功為______，動(dòng)能的增加量為________.

　　(4)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，重物從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出A點(diǎn)到打出F點(diǎn)的過程中，得到的結(jié)論是_____________________________________________

　　________________________________________________________________________.

　　5.質(zhì)量為1 kg的重物自由下落，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄下運(yùn)動(dòng)過程，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源為6 V、50 Hz的交流電源，如圖2所示，紙帶上O點(diǎn)為重物自由下落時(shí)打點(diǎn)的起點(diǎn)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G依次間隔一個(gè)點(diǎn)(圖中未畫出)，各計(jì)數(shù)點(diǎn)與O點(diǎn)的距離依次為31.4、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2，單位為mm，重力加速度為9.8 m/s2，則

　　圖2

　　圖3

　　(1)求出B、C、D、E、F各點(diǎn)速度并填入下表.

　　計(jì)數(shù)點(diǎn) B C D E F 速度(m·s-1) (2)求出物體下落時(shí)從O點(diǎn)到圖中各點(diǎn)過程中重力所做的功.

　　計(jì)數(shù)點(diǎn) B C D E F 功(J) (3)適當(dāng)選擇坐標(biāo)軸，在圖3中作出重力做的功與速度的相關(guān)量之間的關(guān)系圖.

　　圖中縱坐標(biāo)表示____________，橫坐標(biāo)表示____________，由圖可得重力所做的功與____________成________關(guān)系.

　　參考答案：

　　1.C　2.C

　　3.(1)限位孔并在復(fù)寫紙下面經(jīng)過

　　(2)靜止　(3)2　(4)O點(diǎn)到P點(diǎn)

　　(5)0.02

　　(6)重錘重力做的功WG=mgh　重錘動(dòng)能增加量ΔEk=mv2　是否近似相等

　　解析　為了在紙帶上留下清晰的點(diǎn)，(1)中應(yīng)填“限位孔并在復(fù)寫紙下面經(jīng)過”;在數(shù)據(jù)處理中需測量物體的下落高度，所以必須保證物體(紙帶)從“靜止”狀態(tài)開始釋放;開始下落的前兩個(gè)點(diǎn)間距離應(yīng)滿足Δh=gT2=×10 m/s2×(0.02 s)2=2 mm.所以(3)中應(yīng)填“2”;在計(jì)算下落過程中外力做功時(shí)需找到下落高度，即應(yīng)測出O點(diǎn)到P點(diǎn)的距離h;由于交流電源的頻率為50 Hz，則打點(diǎn)間隔為 s即0.02 s，測P點(diǎn)速度時(shí)，應(yīng)根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)中某段時(shí)間的平均速度即為中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，即v=求得;在驗(yàn)證時(shí)應(yīng)計(jì)算出外力的功即重力做功mgh和下落對(duì)應(yīng)高度獲得的動(dòng)能mv2，然后看二者在誤差允許范圍內(nèi)是否相等.

　　4.(1)1.30 m/s　0.85m J

　　(2)2.28 m/s　2.60m J

　　(3)1.75m J　1.75m J

　　(4)見解析

　　解析　本題考查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理問題.重物在各點(diǎn)的速度可由前后相鄰的兩段時(shí)間內(nèi)的平均速度計(jì)算，再由Ek=mv2計(jì)算出其動(dòng)能;測出相對(duì)應(yīng)的物體下落的高度h，便可求出重力的功，然后比較，便可得出本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論.

　　(1)vA== m/s=1.30 m/s

　　EkA=mv=m×1.32 J=0.85 m J.

　　(2)vF== m/s=2.28 m/s

　　EkF=mv=m×2.282 J=2.60m J.

　　(3)WG=mghAF=m×9.8×(2.79+3.19+3.58+3.97+4.37)×10-2J≈1.75m J.

　　ΔEk=EkF-EkA=2.60 m J-0.85m J=1.75m J

　　(4)因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)WG=ΔEk，即重力做的功等于物體動(dòng)能的變化.

　　5.(1)1.18　1.57　1.96　2.35　2.74

　　(2)0.69　1.23　1.92　2.76　3.76

　　(3)如下圖所示

　　重力做的功WG　速度的平方v2　速度的平方v2　正比

　　解析　(1)各點(diǎn)速度由公式v==，求出

　　vB== m/s≈1.18 m/s

　　同理vC≈1.57 m/s，vD≈1.96 m/s，vE≈2.35 m/s，vF≈2.74 m/s

　　(2)重力做的功由W=mgΔx求出

　　WB=mg=1×9.8×70.6×10-3 J≈0.69 J

　　同理WC≈1.23 J，WD≈1.92 J，WE≈2.76 J，WF≈3.76 J