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2025年高考物理复习之小题狂练600题（实验题）：探究动能定理（10题）

一．实验题（共10小题）

1．（2024?沙河口区校级二模）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置可用于“探究物体所受合力做功与动能变化的关系”，物理小组同学们采用如图所示实验装置进行探究。实验要求小车受到的合外力为绳的拉力的合力。实验中同学们研究了砂和砂桶的运动过程所受合力做功是否等于其动能增量。忽略细线与滑轮间的摩擦阻力。

（1）本实验（填“需要”或者“不需要”）满足m远小于M的条件。

（2）实验前测出砂和砂桶的总质量m，已知重力加速度为g。接通打点计时器的电源，静止释放砂和砂桶，带着小车开始做加速运动，读出运动过程中力传感器的读数T，通过纸带得出起始点O（初速度为零的点）到某点A的位移L，并通过纸带算出A点的速度v。实验过程中（填“需要”或者“不需要”）平衡小车M所受的摩擦力。

（3）对m研究，所需验证的动能定理的表达式为。

A.（mg﹣T）L＝mv2

B.2（mg﹣T）L＝mv2

C.（mg﹣T）L＝2mv2

D.（mg﹣2T）L＝2mv2

（4）通过纸带测出了起始点O到不同点A、B、C、D…的位移及A、B、C、D…的速度，并做出了v2﹣L图中所示的实线。那么在保证小车质量不变的情况下增加砂的质量，重复实验，将会得到如v2﹣L图中虚线（填“甲”或者“乙”）所示的图线。

2．（2024?黄州区校级三模）某同学用图（a）所示的装置进行“探究动能定理”实验。

（1）用天平测得小车和遮光片的总质量为M，砝码盘的质量为m0。用游标卡尺测量遮光片的宽度d，读数如图（b），则d＝cm。按图（a）所示安装好实验装置，用刻度尺测量两光电门之间的距离L。

（2）在砝码盘中放入适量砝码，适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门1和光电门2的时间相等。

（3）取下细线和砝码盘，记下砝码的质量m。

（4）让小车从靠近滑轮处由静止释放，用数字毫秒计时器分别测出遮光片经过光电门1和光电门2所用的时间Δt1、Δt2。小车从光电门1运动至光电门2的过程中，小车动能的变化量ΔEk＝（用上述步骤中的物理量表示）。小车下滑过程中，（选填“需要”或“不需要”）测量长木板与水平桌面的夹角，可求出合外力对小车做的功W合＝（用上述步骤中的物理量表示，重力加速度大小为g）。

（5）重新挂上细线和砝码盘，重复步骤（2）～（5），比较W合和ΔEk的值，看两者在误差允许范围内是否相等。

（6）不考虑空气阻力，请写出一条减小由遮光条宽度引起的误差的建议：。

3．（2024?南充模拟）某学习小组用如图的实验装置探究动能定理.他们在气垫导轨上的B处安装了一个光电门，滑块上固定一遮光条，将滑块用细线绕过气垫导轨左端的光滑定滑轮与力传感器（质量忽略不计）相连，力传感器下方悬挂钩码，调节导轨水平，接通气源，每次滑块都从气垫导轨上的A处由静止释放。

（1）下列实验要求中，正确的一项是（填答案标号）；

A.遮光条要宽一些

B.应使位置A与光电门间的距离小些

C.应使滑块的质量远大于钩码的质量

D.应调节滑轮的高度，使细线与气垫导轨平行

（2）实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变，改变钩码的质量m，记录对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，已知遮光条的宽度为d，处理数据时发现FL＜12M(dt)2，可导致以上情况的一项是

A.滑块与导轨间存在摩擦力

B.导轨左端高于右端

C.释放滑块时遮光条位于A右侧

D.滑轮存在质量，转动时有动能

（3）另外一组同学借用上图的实验装置，探究加速度a与合外力F的关系。处理数据时，通过描点要作出线性图像，应作出的图像是（填答案标号）。

A.t-1

B.1t-

C.1t-F

D.t2-1

4．（2024?岳麓区校级模拟）如图甲是某同学探究动能定理的实验装置，实验操作如下：①先测出小车的质量M，按图示安装好实验装置，再测量两光电门之间的距离L，挂上沙桶并适当倒入少量沙子；②调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等；③取下细绳和沙桶，保持长木板的倾角不变，将小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过光电门1和2时显示的时间t1、t2，并测量此时沙子和沙桶的总质量m；④重新挂上细绳和沙桶，改变沙桶中沙子的质量，重复步骤②③。

（1）根据以上步骤，你认为以下关于实验过程的表述正确的是；

A．实验时，先接通光电门，后释放小车

B．实验过程