2018届高考物理二轮复习探究动能定理实验专题卷

机械能知识网络：单元切块：按照考纲的要求，本章内容可以分成四个单元，即：功和功率；动能、势能、动能定理；机械能守恒定律及其应用；功能关系动量能量综合。

其中重点是对动能定理、机械能守恒定律的理解，能够熟练运用动能定理、机械能守恒定律分析解决力学问题。

难点是动量能量综合应用问题。

§1 功和功率教学目标：理解功和功率的概念，会计算有关功和功率的问题培养学生分析问题的基本方法和基本技能教学重点：功和功率的概念教学难点：功和功率的计算教学方法：讲练结合，计算机辅助教学教学过程：一、功1．功功是力的空间积累效应。

它和位移相对应（也和时间相对应）。

计算功的方法有两种：（1）按照定义求功。

即：W =Fs cos θ。

在高中阶段，这种方法只适用于恒力做功。

当20πθ<≤时F 做正功，当2πθ=时F 不做功，当πθπ≤<2时F 做负功。

这种方法也可以说成是：功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积。

（2）用动能定理W =ΔE k 或功能关系求功。

当F 为变力时，高中阶段往往考虑用这种方法求功。

这里求得的功是该过程中外力对物体做的总功（或者说是合外力做的功）。

这种方法的依据是：做功的过程就是能量转化的过程，功是能的转化的量度。

如果知道某一过程中能量转化的数值，那么也就知道了该过程中对应的功的数值。

【例1】 如图所示，质量为m 的小球用长L 的细线悬挂而静止在竖直位置。

在下列三种情况下，分别用水平拉力F 将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置。

在此过程中，拉力F 做的功各是多少？⑴用F 缓慢地拉；⑵F 为恒力；⑶若F 为恒力，而且拉到该位置时小球的速度刚好为零。

可供选择的答案有A.θcos FL B .θsin FL C.()θcos 1-FL D .()θcos 1-mgL【例2】如图所示，线拴小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，圆的半径是1m ，球的质量是0.1kg ，线速度v =1m/s ，小球由A 点运动到B点恰好是半个圆周。

课时达标检测(三十二) 探究动能定理(实验提能课) 1．关于“探究动能定理”的实验中，下列叙述正确的是()A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C．放小车的长木板应尽量使其水平D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出解析：选D实验中没有必要测出橡皮筋做功的具体数值，只要测出后来各次橡皮筋做的功是第一次的多少倍即可，A错误；为了使以后各次实验中橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍，必须使每次实验中橡皮筋拉伸的长度保持一致，B错误；为了减小误差，实验中应使长木板倾斜以平衡摩擦力，C错误；实验中应先接通电源，然后再释放小车，D 正确。

2．(2016·全国甲卷)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图(a)所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接。

向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。

(1)实验中涉及下列操作步骤：①把纸带向左拉直②松手释放物块③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是________(填入代表步骤的序号)。

(2)图(b)中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。

打点计时器所用交流电的频率为50 Hz。

由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为________ m/s。

比较两纸带可知，________(填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大。

解析：(1)实验时首先向左推物块使弹簧压缩，测量出弹簧压缩量，然后把纸带向左拉直，先接通打点计时器电源，待打点稳定后，再松手释放物块，故正确的操作顺序是④①③②。

(2)物块脱离弹簧后将在光滑水平桌面上做匀速直线运动，由M 纸带可知物块脱离弹簧时的速度v ＝x t ＝(2.58＋2.57)×10－22×0.02m /s ≈1.29 m/s 。

2018届高考物理第二轮力学专题检测（有答案）
专题七力学综合
特别说明因时间关系，本试题未经校对流程，使用时请注意。

1．【5所示,质量为M的木板静止在光滑水平面上．一个质量为m 的小滑块以初速度v0从木板的左端向右滑上木板．滑块和木板的水平速度随时间变化的图像如图1-6所示．某同学根据图像作出如下的一些判断正确的是（）
A．滑块与木板间始终存在相对运动
B．滑块始终未离开木板
C．滑块的质量大于木板的质量
D．在t1时刻滑块从木板上滑出
【答案】 ACD
【解析】从图中可以看出,滑块与木板始终没有达到共同速度,所以滑块与木板间始终存在相对运动;又因木板的加速度较大,所以滑块的质量大于木板的质量;因在t1时刻以后,滑块和木板都做匀速运动,所以在t1时刻滑块从木板上滑出．所以选项A、C、D正确．4．【Lcos兹)= mvD2
由牛顿第二定律可得Fm-mg=m
可得Fm =2mg=10N
（2）小球不脱圆轨道分两种情况①要保证小球能达到A孔，设小球到达A孔的速度恰好为零，由动能定理可得- mgs=0- mvD2 可得 =05
若进入A孔的速度较小，那么将会在圆心以下做等幅摆动，不脱离轨道其临界情况为到达圆心等高处速度为零，由机械能守恒可得mvA2=mgR
由动能定理可得- mgs= mvA2- mvD2
可求得 =035
②若小球能过圆轨道的最高点则不会脱离轨道，在圆周的最高点。

专题12.5 探究动能定理实验1.（2018江西赣中南五校联考）某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,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,以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系。

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所示。

①若要完成该实验,必需的实验器材还有哪些。

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。

他这样做的目的是下列的哪个(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够实现匀速直线运动D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力③平衡摩擦力后,当他用多个钩码牵引小车时,发现小车运动过快,致使打出的纸带上点数较少,难以选到合适的点计算小车速度。

在保证所挂钩码数目不变的条件下,请你利用本实验的器材提出一个解决方法:。

④他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些。

这一情况可能是下列哪些原因造成的(填字母代号)。

A.在接通电源的同时释放了小车B.小车释放时离打点计时器太近C.阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D.钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力【参考答案】①刻度尺、天平(包括砝码) ②D③可在小车上加适量的砝码(或钩码)④CD【命题意图】本题考查探究绳拉力做功与小车动能变化的关系实验及其相关的知识点，意在考查对动能定理的理解和实验探究能力。

④他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些。

造成这一情况的可能原因是：阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉，钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力，选项CD正确。

2（2018湖南三校联考）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1所示的装置，他们还找来了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、细沙．要完成该项实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有______（2）实验时，为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，要使沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，另外，实验时还要______；（3）在（2）的基础上，某同学测出滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，测出此时沙和沙桶的总质量m，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s，并根据纸带算出这两点速度的大小分别为v1与v2（v1＜v2）．则实验要验证的数学表达式为：______(4)若取v1=0，图中符合实验结论的应是选项______。

2018届高考物理动能定理及其应用单元复习测试题（附答
案）
云南省新人教版物理v1=12 m/s，A错误，B正确；小球与墙碰撞过程中，只有墙对小球的作用力做功，由动能定理得W= =0，故C、D均错误
3某物体同时受到两个在同一直线上的力F1、F2的作用，由静止开始做直线运动，力F1、F2与位移x的关系图象如图所示，在物体开始运动后的前40 m内，物体具有最大动能时对应的位移是( ) A20 m B10 m
C30 m D40 m
【答案】选A
【详解】由题图知x=20 m时，F合=0，此前F合做正功，而此后F合做负功，故x=20 m时物体的动能最大，故A正确
4 人用手托着质量为m的物体，从静止开始沿水平方向运动，前进距离l后，速度为v(物体与手始终相对静止)，物体与手掌之间的动摩擦因数为μ，则人对物体做的功为( )
Amgl B0 Cμmgl D
【答案】选D
【详解】物体与手掌之间的摩擦力是静摩擦力，静摩擦力在零与最大值μmg之间取值，不一定等于μmg，在题述过程中，只有静摩擦力对物体做功，根据动能定理，摩擦力对物体做的功W= ，D正确
5 质量为1 kg的物体以某一初速度在水平面上滑行，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化的图线如图所示，g取10 m/s2，则以下说法中正确的是( )
A．物体与水平面间的动摩擦因数为05
B．物体与水平面间的动摩擦因数为025
C．物体滑行的总时间为4 s
D．物体滑行的总时间为25 s。

能量能守恒定律（一）、知识网络观点：力和力的方向上的位移的乘积F 与L 同向：W=FL功公式F 与L 不一样向：W=FLcosα机 功和功率械观点：功跟达成功所用的时间的比值 能守功率(均匀功率)P=W/t 定 公式律P=Fv (刹时功率)动能定理:FL=mv 22/2-mv 12/2动能和势能机械能机械能守恒定律：EP1+Ek1=EP2+Ek2考证机械能守恒定律人类利用能源的历史 能量守恒定律能源功是能量转变的量能源耗散(1) （二）、重点内容解说机车起动的两种过程一恒定的功率起动α<90,W 为正α=90,W=0α>90,W 为负机车以恒定的功率起动后，若运动过程所受阻力f 不变,因为牵引力F=P/v 随v 增大,F 减小.依据牛顿第二定律a=(F-f)/m=P/mv-f/m,当速度v 增大时,加快度a 减小，其运动情况是做加快度减小的加快运动。

直至F=F'时,a 减小至零,今后速度不再增大，速度达到最大值而做匀速运动，做匀速直线运动的速度是v m =P/f,下边是这个动向过程的简单方框图 速度v 当a=0时a=(F-f)/m 即F=f 时 保持v m 匀速F =P/v v 达到最大v m变加快直线运动匀速直线运动这一过程的v-t 关系以下图车以恒定的加快度起动由a=(F-f)/m 知,当加快度a 不变时,发动机牵引力 F 恒定,再由P=F ·v 知,F 必定,发动机实质输出功P 随v 的增大而增大,但当增大到额定功率此后不再增大 ,今后,发动机保持额定功率不变 ,连续增大,牵引力减小,直至F=f 时,a=0,车速达到最大值v=P额/f,今后匀速运动m在P 增至P 额以前,车匀加快运动,其连续时间为 t 0=v 0/a=P 额/F ·a=P 额/(ma+F ’)a(这个 v 0必然小于 v m ,它是车的功率增至P 额之时的刹时速度 )计算时,先计算出在P 增至P 额以后,为加快度减小的加快运动,直至达到v m .下边是这个动向过程的方框图.匀加快直线运动 变加快直线运动匀速直线运动vvm注意:中的仅是机车的牵引力,而非车辆所受的协力,这一点在计算题目中极易犯错.实质上,飞机’轮船’火车等交通工具的最大行驶速度遇到自己发动机额定功率P 和运动阻力f 两个要素的共同限制,此中运动阻力既包含摩擦阻力,也包含空气阻力,并且阻力会跟着运动速度的增大而增大.所以,要提升各样交通工具的最大行驶速度,除想方法提升发动机的额定功率外,还要想方法减小运动阻力,汽车等交通工具外型的流线型设计不仅为了雅观,更是出于减小运动阻力的考虑 .动能定理（1） 内容：协力所做的功等于物体动能的变化（2）表达式：W=E-E= 22。

功和能开心自测题一 ：如图所示，演员正在进行杂技表演。

由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于（ ）A ．0.3JB ．3JC ．30JD ．300J题二：一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。

假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（ ）A. 运动员到达最低点前重力势能始终减小B. 蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C. 蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D. 蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关题三：如图，一长为的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为的小球。

一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度匀速转动，当杆与水平方向成60°时，拉力的功率为（ ）A ．B ． 2mgL ωC ．12mgL ωD ． 6mgL ω 考点梳理与金题精讲功W=Flcoα平均功率瞬时功率P=Fv cosα功是能量转化的量度W G=－ΔE pW弹=－ΔE p弹W总=ΔE kW非=ΔE机一、功（1）一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，这个力就对物体做了功。

做功的两个不可缺少的因素是：作用在物体上的力和物体在力的方向上发生的位移。

（2）力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。

功的计算公式，功的单位是焦耳，符号J，功是标量。

（3）功有正负，其正负由cosα决定。

当0°≤α＜90°时，力对物体做正功；当90°＜α≤180°时，力对物体做负功（通常说成物体克服这个力做功）；当α= 90°时，力对物体不做功。

题四：放在光滑水平面上的静止物体，在水平恒力F1的作用下，移动了距离l，如果拉力改为和水平面成30º的恒力F2，移动的距离为2l，已知拉力F1和F2对物体所做的功相等，则F1和F2的大小的比为（）A．2：1 B．2：1 C．3：1 D．3：1二、功率（1）功率是表示力做功快慢程度的物理量，功跟完成这些功所用时间的比叫做功率。

专题能力训练5 功功率动能定理(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分。

在每小题给出的四个选项中,1~5题只有一个选项符合题目要求,6~8题有多个选项符合题目要求。

全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.(2017·吉林长春模拟)质量为10 kg 的物体,在变力F作用下沿x轴做直线运动,力随坐标x的变化情况如图所示。

物体在x=0处,速度为1 m/s,不计一切摩擦,则物体运动到x=16 m处时,速度大小为()A.2 m/sB.3 m/sC.4 m/sD.m/s2.如图所示,一倾角为45°的粗糙斜面与粗糙水平轨道平滑对接,有一质量为m的物体由斜面的A点静止滑下,物体与斜面和地面间的动摩擦因数相同。

已知A距离地面的高度为4 m,当物体滑至水平地面的C点时速度恰好为0,且B、C距离为4 m。

若将BC水平轨道抬起,与水平面间夹角为30°,其他条件不变,则物体能沿BD斜面上升的最大高度为()A.(8-4) mB.(8-2) mC. mD.8 m3.下列各图是反映汽车从静止开始匀加速启动,最后做匀速运动的过程中,其速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象,(汽车运动过程中所受阻力恒定)其中不正确的是()4.如图所示,跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型:运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上,随跳板一同向下运动到最低点(B位置)。

对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程中,下列说法正确的是()A.运动员到达最低点时,其所受外力的合力为0B.在这个过程中,运动员的动能一直在减小C.在这个过程中,跳板的弹性势能一直在增加D.在这个过程中,运动员所受重力对她做的功大于跳板的作用力对她做的功5.某同学参加学校运动会立定跳远项目比赛,起跳直至着地过程如图所示。

测量得到比赛成绩是2.5 m,目测空中脚离地最大高度约0.8 m,忽略空气阻力,则起跳过程该同学所做功约为()A.65 JB.350 JC.700 JD.1 250 J6.在离水平地面h高处将一质量为m的小球水平抛出,在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为F f,落地前瞬间小球距抛出点的水平距离为x,速率为v,那么,在小球运动的过程中()A.重力做的功为mghB.克服空气阻力做的功为F f·C.落地时,重力的瞬时功率为mgvD.重力势能和机械能都逐渐减少7.(2017·四川资阳一模)右图为牵引力F和车速倒数的关系图象。

2018年高考物理动能定理的综合应用专题二轮复习题
专题四动能定理的综合应用
1 (多选)位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下,做速度为v1的匀速运动若作用力变为斜向上的恒力F2,物体做速度为v2的匀速运动,且F1与F2功率相同则可能有( )
A F2=F1,v1 v2
B F2=F1,v1 v2
C F2 F1,v1 v2
D F2 F1,v1 v2
2 (多选)(m
D 若水平恒力大小为2F,方向不变,物体运动过程中的最小速度仍为v0
5 (多选)如图所示,质量为m的滑块以一定初速度滑上倾角为θ的固定斜面,同时施加一沿斜面向上的恒力F=mgsin θ;已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=tan θ,取出发点为参考点,能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q,滑块动能Ek、势能Ep、机械能E 随时间t、位移x关系的是( )
6 (多选)如图所示,圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC 竖直固定在水平桌面上,OC与OA的夹角为60°,轨道最低点A与桌面相切一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球(均可视为质点),挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边,开始时m1位于C点,然后从静止释放则( )
A 在m1由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等
B 在m1由C点下滑到A点的过程中重力对m1做功的功率先增大后减小
C 若m1恰好能沿圆弧下滑到A点,则m1=2m2
D 若m1恰好能沿圆弧下滑到A点,则m1=3m2
7 (0,
解得 v=。

高三物理实验专题训练（含详细解析）1．（1）某同学在“探究平抛运动的规律”的实验中，先采用图（甲）所示装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小捶打击的力度，即改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明___________．（2）后来，他又用图（乙）所示装置做实验，两个相同的弧形轨道M，N，分别用于发射小铁球P，Q，其中M的末端是水平的，N的末端与光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等．现将小球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出．实验可观察到的现象应该是两小球_______（选填“一定”、“可能”、“一定不”）会碰撞，仅将弧形轨道M整体上移（AC距离保持不变），重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明_______________________________．2．用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A 按照图示的装置安装器件；B 将打点计时器接到电源的直流输出端上；C 用天平测量出重锤的质量；D 释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；E 测量打出的纸带上某些点之间的距离；F 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能．指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在右边的横线上___________实验中得到一条纸带，如图所示．根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用交流电的周期为T，设重锤质量为m，则________A 打点计时器打C点时重锤的动能为B 打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为C 重锤下落的加速度a的表达式为D 重锤下落的加速度a的表达式为（3）在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是______（填“大于”或“小于”）重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小，试用（2）中已知物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为________________ 3．（11分）在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，已知待测金属丝的电阻约为5Ω。