2019高考物理一轮复习第五章机械能第45讲实验：探究动能定理加练半小时教科版
高考物理一轮复习课件：5-5 实验：探究动能定理 验证机械能守恒定律
(2)下表是他们测得的一组数据，其中 M 是 M1 与小车中砝码 质量之和，|v22－v21|是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据 此计算出动能变化量 ΔE，F 是拉力传感器受到的拉力，W 是 F 在 A、B 间所做的功．表格中的 ΔE3＝________，W3＝________.(结 果保留 3 位有效数字)
1.000 2.840 1.420 2.860
W/J
0.200 0.420 W3 1.210 1.430
图 5－5－9
思路分析 探究动能定理的实验中要测出合外力的功和动 能变化，只是在不同的实验方案中测量功和动能的方法有些区别 而已．
解析：(1)由题设实验装置可知，钩码重力提供动力，绳子拉力 充当小车的合外力，利用拉力传感器测量拉力 F 的大小，用米尺测 量 A、B 之间的距离 L，则合外力做功大小可由 W＝FL 计算得出．利 用天平测量研究对象即小车及小车上砝码的总质量 M，通过速度传 感器测量小车经过 A、B 时的瞬时速度 v，即可计算小车从 A 到 B 的动能变化量 ΔE.
解析：本实验依据的原理是用重物自由下落验证机械能守恒 定律，因此重物的质量应取得大一些，以便系统所受的阻力和重 物的重力相比可以忽略不计，以保证重物做自由落体运动．
对做自由落体运动的物体来说，物体的机械能守恒，即重力 势能的减小量等于其动能的增加量，设物体质量为 m，下落高度 为 h 时的速度为 v，则有12mv2＝mgh，
(3)用 2 条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相 同，这样橡皮筋对小车做的功为 2W，测出小车获得的速度 v2，将 数据记入表格．
(4)用 3 条、4 条……橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速 度，记入表格．
(5)分析数据，得出结论． ①测量小车的速度．
精品-2019高考物理一轮复习第五章机械能微专题45实验：探究动能定理加练半小时粤教版(1)
2018-2019学年八年级语文上学期期末复习检测试卷本试卷分为Ⅰ卷、Ⅱ卷和Ⅲ卷三部分。
满分120分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷(选择题共30分)一、基础·积累(每小题3分，共12分)1．下列各组词语书写和加点字的读音完全正确的一项是()A．蹒跚(pán) 溃退(kuì) 和睦(mù) 正襟危座(jīn)B．遒劲(qiú) 丘壑(hè) 黏土(lián) 深恶痛疾(wù)C．窒息(zhì) 秀颀(qí) 俯瞰(gǎn) 密密匝匝(zā)D．雕镂(lòu) 琐屑(xiè) 畸形(jī) 殚精竭虑(dān)2．下列句子中加点成语使用不正确的一项是()A．新年花市各种各样的花到处都是，看得我眼花缭乱。
B．家风是一种软约束，通过潜滋暗长的影响，有效约束家庭成员的行为、作风和操守。
C．国学泰斗季羡林先生深信开卷有益，生前多次在不同场合倡导青少年要广泛阅读。
D．如果醉驾者在一起起车祸面前还无动于衷，无疑会成为极其危险的人。
3．下列句子没有语病的一项是()A．读经典作品，会拓展我们的人生感受和视野。
B．浅浅的水面托起无数错落的石山、石壁，又折映出婆娑多姿。
C．邓稼先是中国几千年传统文化孕育出来的有最高奉献精神的儿子。
D．恐龙灭绝事件认为是由约6600万年前的一颗陨石撞击地球所导致的。
4．下列语句的顺序排列恰当的一项是()①从而使“痛苦指数”下降，“幸福指数”上升②这种条理性和有序性正是内心满足感的主要来源③守时让一切都变得有条理起来，使生活有序起来④而守时可以减缓甚至消除因时间不确定带来的焦虑⑤现代人普遍患有“时间焦虑症”A．②③⑤④① B．③②⑤④① C．③②①⑤④ D．③⑤②④①二、科技说明文阅读(每小题3分，共9分)今天，你“刷脸”了吗？最近，上海一商家推出了刷脸支付系统，它通过对人脸的扫描识别，确定支付人，从而划走其账户资金，完成支付。
2019届高考物理一轮复习作业 检测： 第五章 机械能45分钟章末检测卷-
第五章45分钟章末检测卷题只有一项符合题目要求，6～9题有多项符合题目要求，每小题．滑块静止于光滑水平面上，与之相连的轻质弹簧处于自然伸直状态，现用恒定的水平外力做了10 J的功．在上述过程中A点自由滑下，然后在水平面上前进至，滑雪者(包括滑雪板)的质量为段运动的过程中，克服摩擦力做的功( )．以上三种情况都有可能长度为L1，AC水平长度为L2，mgL1，在斜坡上摩擦力做功W2＝－＝W1＋W2＝－μmg(L1＋L2)＝－μ解析：小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，故mgh ＝mg·2R＋12支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有F ＋mg ＝m v 2R (②)，联立①②解得C 项正确．．如图所示，两箱相同的货物，现要用电梯将它们从一楼运到二楼，其中图甲是利用扶梯台式电梯运送货物，图乙是用履带式自动电梯运送，假设两种情况下电梯都是匀速地运送货物，下列关于两电梯在运送货物时．两种情况下电梯对货物的支持力都对货物做正功 ．图乙中电梯对货物的支持力对货物做正功 ．图甲中电梯对货物的支持力对货物做正功 ．图乙中电梯对货物的支持力对货物不做功如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板．，滑轮两边的细绳恰好伸直，而没有力的作用．已知M ＝的物体，放在动摩擦因数μ＝0.1的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水之间的关系如图所示，重力加速度如图所示，一根跨过一固定的水平光滑细杆的轻绳两端拴有两个小被拉到与细杆同一水平的位置．把绳拉直后，由静止释放球已知图中Ob段的长度小于m a：m＝：2下摆过程中加速度方向向上，处于超重状态，速度逐渐增大，向心加速度逐渐增大，选项，对球下摆过程，由机械能守恒定律，有m a：m＝：246分)(2018·江苏卷，10)图2(3)将钩码的重力视为小车受到的拉力，取g ＝9.80 m/s 2，利用W ＝mg Δx 算出拉力对小车做的功W.利用Ek ＝12Mv 2算出小车动能，并求出动能的变化量ΔEk.计算结果见下表. W/×10－3J 2.45 2.92 3.353.814.26 ΔEk/×10－3J 2.31 2.73 3.123.614.00请根据表中的数据，在图3中作出ΔEk －W 图象．图3(4)实验结果表明，ΔEk 总是略小于W.某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的．用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F ＝________N.解析：(1)完全平衡摩擦力的标志是轻推小车，小车做匀速运动． (2)两计数点间的时间间隔T ＝5×0.02 s＝0.1 sv1＝x022T ＝＋2×0.1m/s ＝0.228 m/s(3)确定标度，根据给出数据描点．作图如图所示．(4)从图线上取两个点(4.5,4.24)，(2.15,2.0)图线的斜率k ＝4.24－2.04.5－2.15≈0.953①又有k ＝ΔEk ΔW ＝Mv22mg Δx②根据运动学公式有v 2＝2a Δx③ 根据牛顿第二定律有 F ＝Ma④由①②③④式解得F≈0.093 N答案：(1)小车做匀速运动 (2)0.228 (3)见解析图 (4)0.093如图所示，P为弹射器，PA、BC为光滑水平面分别与传送带AB长为L＝6 m，并以v0＝2 m/s弹出后滑向传送带经BC紧贴圆弧面到达全部转化为物体的动能，物体与传送带的动摩擦因数为0.2.若物体经过BC。
高考物理一轮复习 第五章 机械能 微专题45 实验：探究动能定理备考精炼
45 实验：探究动能定理[方法点拨] 通过分析实验题设要明确研究对象的运动过程是哪一段，以及研究对象受到的合外力是“谁”，合外力的功如何测量．1．(2018·福建三明一中模拟)如图1所示，是探究功与物体速度变化关系的装置．第一次由一根橡皮筋提供牵引力使小木块在某处由静止弹出，然后分别改用2根、3根……相同的橡皮筋，使小木块从同样的位置弹出.图1(1)小木块在运动过程中会受到阻力，应将长木板______(填“左”或“右”)端适当垫高作为补偿．(2)只用1根橡皮筋作用时，打点计时器打出的纸带如图2所示．打点计时器使用50 Hz的交流电源，则小木块被弹出时的速度为________ m/s(结果保留两位有效数字)．图2(3)下表是实验过程中测量的几组数据，请选取合适的物理量和单位，在图3中作出图象以便找到做功与小木块动能的关系.图3(4)如果本实验中没有进行第(1)步的操作，则上述所画的图线( )A．仍为原图线B．向上平移C．向下平移D．倾斜程度会发生变化2．为验证动能定理，某同学设计了如下实验．将一长直木板一端垫起，另一端侧面装一速度传感器，让小滑块由静止从木板h高处(从速度传感器所在平面算起)自由下滑至速度传感器时，读出滑块经此处时的速度v，如图4所示．多次改变滑块的下滑高度h(斜面的倾角不变)，对应的速度值记录在表中：图4要最简单直观地说明此过程动能定理是否成立，该同学建立了以h为纵轴的坐标系，你认为坐标系的横轴应该是________，本实验是否需要平衡摩擦力________(填“是”或“否”)．3．(2017·山东青岛二中模拟)某学习小组利用如图5所示的实验装置探究合外力与速度的关系．一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，用轻绳绕过定滑轮及动滑轮将滑块与弹簧测力计相连．实验中改变动滑轮下悬挂的钩码个数，进行多次测量，记录弹簧测力计的示数F，并利用速度传感器测出从同一位置P由静止开始释放的滑块经过速度传感器时的速度大小v，用天平测出滑块的质量m，用刻度尺测出P与速度传感器间的距离s，当地的重力加速度大小为g，滑轮的质量都很小．图5(1)实验中钩码的质量________(填“需要”或“不需要”)远小于滑块的质量．(2)根据实验数据作出v2－F图象，下列图象中最符合实际情况的是________．(3)根据实验已测得数据及v2－F图象，________(填“能”或“不能”)测出滑块与长木板间的动摩擦因数．4．用如图6甲所示的实验装置完成“探究动能定理”的实验．请补充完整下列实验步骤的相关内容：图6(1)用天平测量小车和遮光片的总质量M、砝码盘的质量m0；用游标卡尺测量遮光片的宽度d，游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为________ cm；按图甲所示安装好实验装置，用米尺测量出两光电门之间的距离为s.(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A和光电门B的时间相等．(3)取下细线和砝码盘，记下______________________(填写相应物理量及其符号)．(4)让小车从靠近滑轮处由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间Δt A和Δt B.(5)步骤(4)中，小车从光电门A下滑至光电门B过程合外力做的总功W合＝______________，小车动能变化量ΔE k＝_________________________________________________________ (用上述步骤中的物理量表示，重力加速度为g)，比较W合和ΔE k的值，找出两者之间的关系．(6)重新挂上细线和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复(2)～(5)步骤．(7)本实验中，以下操作或要求是为了减小实验误差的是________．A．尽量减小两光电门间的距离sB．调整滑轮，使细线与长木板平行C．砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量答案精析1．(1)左 (2)0.90 (3)如图所示(4)B 2．v 2否解析 设木板与水平面间的夹角为θ，滑块与木板间的动摩擦因数为μ.由动能定理得mgh －μmg cos θ·hsin θ＝12mv 2，整理得：h ＝12g (1－μtan θ)v 2.故h 与v 2成正比，应以v 2为横轴．本实验是滑块重力的分力与摩擦力的合力充当合外力，使滑块加速即可，因此不需要平衡摩擦力．3．(1)不需要 (2)B (3)能解析 (1)实验中钩码的质量不需要远小于滑块的质量，因为滑块所受的拉力可由弹簧测力计直接测出．(2)由Fs －μmgs ＝12mv 2－0可得v 2＝2s m F －2μgs ，当m 、s 、μ一定时，v 2与F 为线性关系，且v ＝0时F ＞0，B 正确．(3)设v 2－F 图象与横轴的截距为b ，则b ＝μmg ，得μ＝bmg. 4．(1)0.525 (3)砝码盘中砝码的质量m (5)(m ＋m 0)gs 12M (d Δt B )2－12M (d Δt A)2(7)B解析 (1)游标卡尺读数＝5 mm ＋5×0.05 mm＝5.25 mm ＝0.525 cm.(3)在实验步骤(2)中，平衡了摩擦力，所以砝码和砝码盘的总重力大小可视为拉力，因此要记下砝码盘中砝码的质量m .(5)小车经过两个光电门的速度分别为：d Δt A 、d Δt B ，所以动能的变化量为12M (d Δt B )2－12M(dΔt A)2，合外力做功大小为(m＋m0)gs.(7)为了减小误差，细线要与长木板平行．因为本实验为求合力做功与动能变化的关系，不是要求砝码和砝码盘总重力近似替代拉力，减小两光电门间的距离不能减小实验误差．故选B.。
高考物理一轮复习第5章机械能第5节实验：探究动能定理验证机械能守恒定律课件
(2)利用12v2h 图线处理数据，物体自由下落过程 中机械能守恒，mgh＝12mv2，即12v2＝gh，若以12v2 为 纵轴、以 h 为横轴，画出的图线应是过原点的倾斜直 线，由以上易知12v2－h 图线的斜率就等于重力加速度 g 的数值．
[答案] (1)BCD (2)过原点的倾斜直线 重力加 速度 g
5．实验结论：Wi∝v2i . 6．实验中应注意事项 (1)平衡摩擦力：实验中的小车不可避免地要受到 摩擦力的作用，为了保证橡皮筋对物体的功就是合外 力的功，必须设法排除摩擦力的影响．可采用将木板 一端垫高的方法来实现．将木板一端垫高，让自由小 车(不系橡皮筋时)能在木板上匀速运动，使重力沿斜 面方向的分力与摩擦力相平衡，就消除了摩擦力的影 响． (2)每次实验所用的每条橡皮筋，其长度、材料和 粗细都应是相同的，并且橡皮筋拉伸的长度都保持一 致． (3)打点计时器打出的纸带上相邻各点的间距并 不均匀，应选点间间距相等的一段纸带来计算小车的 速度，因这一小段是橡皮筋对小车做功完毕时的情形．
①乙图中，纸带的________(填“左”或“右”) 端与重物相连；
②根据以上数据，可知重物由 O 点运动到 B 点， 重 力 势 能 的 减 少 量 为 ______J ， 动 能 的 增 加 量 为 ______J．(计算结果保留三位有效数字)
[解析] (1)为了减小阻力的影响，重物应选用质量 大、体积小、密度大的材料，A 正确；实验时应先接 通电源后释放重物，B 错误；两限位孔在同一竖直面 内上下正对，避免纸带与限位孔摩擦，减小误差，C 正确；实验时不能根据 v＝gt 求解瞬时速度，否则默 认机械能守恒，失去验证的意义，D 错误．
须使用的两种器材是________． A．交流电源 B．刻度尺 C．天平(含砝码)
[推荐学习]2019届高考物理一轮复习作业+检测： 第五章 机械能45分钟章末检测卷
![[推荐学习]2019届高考物理一轮复习作业+检测： 第五章 机械能45分钟章末检测卷](https://img.taocdn.com/s3/m/27f9aee8bb4cf7ec4afed0f2.png)
第五章 45分钟章末检测卷．滑块静止于光滑水平面上，与之相连的轻质弹簧处于自然伸直状态，现用恒定的水作用于弹簧右端，在向右移动一段距离的过程中拉力．如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平面上前进至停下．已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为在滑雪者经过AB段运动的过程中，克服摩擦力做的功设斜坡与水平面的交点为C，BC长度为L1，AC水平长度为，如图所示，则滑雪者在水平面上摩擦力做功W1＝－μmgL2，所以在滑雪者经过AB段过程中，摩擦力做功与v之间的关系中有可能正确的是( )小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，故mgh＝重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，(③)，根据③式，F－v关系图象是开口向上的抛物线，．如图所示，两箱相同的货物，现要用电梯将它们从一楼运到二楼，其中图甲是利用图乙是用履带式自动电梯运送，假设两种情况下电梯都是匀速地运送货物，下列关于两电梯在运送货物时说法正确的是( )．两种情况下电梯对货物的支持力都对货物做正功．图乙中电梯对货物的支持力对货物做正功．图甲中电梯对货物的支持力对货物做正功．图乙中电梯对货物的支持力对货物不做功况下支持力对货物不做功，故选项A 、B 错误，D 正确．答案：CD7．(2018·青岛一模)如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为30°，质量分别为M 、m 的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板．开始时用手按住物体M ，此时M 到挡板的距离为s ，滑轮两边的细绳恰好伸直，而没有力的作用．已知M ＝2m ，空气阻力不计．松开手后，关于二者的运动下列说法中正确的是( )A ．M 和m 组成的系统机械能守恒B ．当M 的速度最大时，m 与地面间的作用力为零C ．若M 恰好能到达挡板处，则此时m 的速度为零D ．若M 恰好能到达挡板处，则此过程中重力对M 做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m 的机械能增加量之和解析：运动过程中，M 、m 与弹簧组成的系统机械能守恒，A 错误；当M 速度最大时，弹簧的弹力等于Mg sin30°＝mg ，此时m 对地面的压力恰好为零，B 正确；然后M 做减速运动，恰好能到达挡板时，也就是速度刚好减小到了零，之后M 会上升并最终到达松手位置，所以此时弹簧弹力大于mg ，即此时m 受到的绳拉力大于自身重力，m 还在加速上升，C 错误；根据功能关系，M 减小的机械能，等于m 增加的机械能与弹簧增加弹性势能之和，而M 恰好到达挡板时，动能恰好为零，因此M 减小的机械能等于M 减小的重力势能，即等于重力对M 做的功，D 正确．答案：BD8．质量为2 kg 的物体，放在动摩擦因数μ＝0.1的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功W 和物体发生的位移L 之间的关系如图所示，重力加速度g取10 m/s 2.则此物体( )A ．在位移L ＝9 m 时的速度是3 3 m/sB ．在位移L ＝9 m 时的速度是3 m/sC ．在OA 段运动的加速度是2.5 m/s 2D ．在OA 段运动的加速度是1.5 m/s 2解析：由图象可知当L ＝9 m 时，W ＝27 J ，而W Ff ＝－μmgL ＝－18 J ，则W 合＝W ＋W Ff＝9 J ，由动能定理，有W 合＝12mv 2，解得v ＝3 m/s ，A 项错误，B 项正确；在A 点时，W ′＝15 J ，W ′Ff ＝－μmgL ′＝－6 J ，由动能定理可得v A ＝3 m/s ，则a ＝v 2A 2L ′＝1.5 m/s 2，C 项错误，D 项正确．答案：BD9．(2018·陕西省咸阳市高考模拟考试)如图所示，一根跨过一固定的水平光滑细杆的轻绳两端拴有两个小球，球a 置于水平地面上，球b 被拉到与细杆同一水平的位置．把绳拉m a：m＝：2下摆过程中加速度方向向上，错误．设段长度为O点正下方时，由牛顿第二定律，m a：m＝：图3(4)实验结果表明，ΔE k 总是略小于W .某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的．用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F ＝________N.解析：(1)完全平衡摩擦力的标志是轻推小车，小车做匀速运动． (2)两计数点间的时间间隔T ＝5×0.02 s＝0.1 sv 1＝x 022T ＝＋2×0.1m/s ＝0.228 m/s(3)确定标度，根据给出数据描点．作图如图所示．(4)从图线上取两个点(4.5,4.24)，(2.15,2.0)图线的斜率k ＝4.24－2.04.5－2.15≈0.953①又有k ＝ΔE k ΔW ＝Mv 22mg Δx②根据运动学公式有v 2＝2a Δx ③ 根据牛顿第二定律有 F ＝Ma ④由①②③④式解得F ≈0.093 N答案：(1)小车做匀速运动 (2)0.228 (3)见解析图 (4)0.09311．(14分)(2018·河北省两校高三年级模拟考试)质量为m ＝2 kg 的物块静置于水平地面上，现对物块施加水平向右的力F ，力F 随时间变化的规律如图所示，已知物块与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10 m/s 2，求：分)(2018·江西联考)如图所示，P为弹射器，PA为光滑半圆轨道，其半径R＝2 m，传送带的速度逆时针匀速转动．现有一质量m＝1 kg的物体(可视为质点紧贴圆弧面到达D点，已知弹射器的弹性势能全部转化为物体的动能，0.2.若物体经过BC段的速度为。
2019高考物理一轮复习 第五章 机械能及其守恒定律 第5讲 探究动能定理练习
第5讲 探究动能定理1．“探究动能定理”的实验装置如图甲所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W 0.当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W 0、3W 0、4W 0…，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打点的纸带测出．(1)关于该实验，下列说法正确的是________． A ．打点计时器可以用直流电源供电，电压为4～6 V B ．实验中使用的若干条橡皮筋的原长可以不相等 C ．每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出D ．利用每次测出的小车最大速度v m 和橡皮筋做的功W ，依次作出W －v m 、W －v 2m 、W －v 3m 、W 2－v m 、W 3－v m …的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系(2)图乙给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得O 点到A 、B 、C 、D 、E 各点的距离分别为OA ＝5.65 cm ，OB ＝7.12 cm ，OC ＝8.78 cm ，OD ＝10.40 cm ，OE ＝11.91 cm.已知相邻两点打点时间间隔为0.02 s ，则小车获得的最大速度v m ＝________m/s.解析：(1)电磁打点计时器使用4～6 V 交流电，A 错；实验中应选取相同的橡皮筋，B 错；小车应从同一位置由静止释放，C 对；数据分析时，应作出不同的图象探究功与速度变化的关系，D 对．(2)由所给数据知BC ＝8.78 cm －7.12 cm ＝1.66 cm ，最大速度v m ＝1.66×10－20.02m/s ＝0.83 m/s.答案：(1)CD (2)0.832．(2016·高考全国卷Ⅱ)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图甲所示：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)图乙中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)实验中应先向左推物块使弹簧压缩，测量弹簧的压缩量，然后把纸带向左拉直，再接通打点计时器电源，等打点稳定后，再松手释放物块，使其向右滑动，因此步骤为④①③②.(2)由于物块离开弹簧时的速度最大，因此M 纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为v ＝2.58×10－2m0.02 s ＝1.29m/s.由于弹簧压缩量越大，弹性势能越大，因此推开物块后，弹簧弹性势能转化成物块的动能越多，物块离开弹簧后获得的速度越大，打的点间距越大，因此M 纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大．答案：(1)④①③② (2)1.29 M3．某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”．如图所示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0 cm 的A 、B 两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A 、B 时的速度大小，小车中可以放置砝码．(1)实验主要步骤如下：①测量____________和拉力传感器的总质量M 1；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连，正确连接所需线路．②将小车停在C 点，____________，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A 、B 时的速度． ③在小车中增加砝码或减少砝码，重复②的操作．(2)下列表格是他们测得的一组数据，其中M 是M 1与小车中砝码质量之和，(v 22－v 21)是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量ΔE ，F 是拉力传感器受到的拉力，W 是F 在A 、B 间所做的功．表格中的ΔE 3＝____________，W 3＝__________．(结果保留三位有效数字)解析：(1)在实验过程中拉力对小车和拉力传感器做功使小车和拉力传感器的动能增加，所以需要测量小车和拉力传感器的总质量．(2)通过拉力传感器的示数和A 、B 间距用W ＝FL 可计算拉力做的功．(3)利用图象法处理数据，由动能定理W ＝12Mv 22－12Mv 21，可知W 与ΔE 成正比，作图可用描点法，图线如图所示．答案：(1)①小车 ②释放小车 (2)0.600 0.610 (3)见解析图4．(2017·高考江苏卷)利用如图甲所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系．小车的质量为M ＝200.0 g ，钩码的质量为m ＝10.0 g ，打点计时器的电源为50 Hz 的交流电．(1)挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车观察到________________________________________________________________________．(2)挂上钩码，按实验要求打出的一条纸带如图乙所示．选择某一点为O ，依次每隔4个计时点取一个计数点．用刻度尺量出相邻计数点间的距离Δx ，记录在纸带上．计算打出各计数点时小车的速度v ，其中打出计数点“1”时小车的速度v 1＝________ m/s.(3)将钩码的重力视为小车受到的拉力，取g ＝9.80 m/s ，利用W ＝mg Δx 算出拉力对小车做的功W .利用E k ＝12Mv2算出小车动能，并求出动能的变化量ΔE k .计算结果见下表．k(4)实验结果表明，ΔE k 总是略小于W .某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的．用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F ＝____N.解析：(1)挂钩码前，调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车，观察到小车做匀速直线运动，表明此时已消除了摩擦力的影响．(2)打出计数点“1”时小车的速度v 1＝（2.06＋2.50）×10－20.2 m/s ＝0.228 m/s.(3)根据题表格中的数据，描点作图．(4)由于W ＝mg Δx ，ΔE k ＝F Δx ，则有F ＝ΔE k W mg ＝4.24－2.004.50－2.14×0.01×9.8 N≈0.093 N.答案：(1)小车做匀速运动 (2)0.228 (3)如图 (4)0.093。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第45讲 实验：探究动能定理
[方法点拨] 通过分析实验题设要明确研究对象的运动过程是哪一段，以及研究对象受到的
合外力是“谁”，合外力的功如何测量．
1．(2018·福建三明一中模拟)如图1所示，是探究功与物体速度变化关系的装置．第一次由
一根橡皮筋提供牵引力使小木块在某处由静止弹出，然后分别改用2根、3根……相同的橡
皮筋，使小木块从同样的位置弹出.
图1
(1)小木块在运动过程中会受到阻力，应将长木板______(填“左”或“右”)端适当垫高作为
补偿．
(2)只用1根橡皮筋作用时，打点计时器打出的纸带如图2所示．打点计时器使用50Hz的交
流电源，则小木块被弹出时的速度为________m/s(结果保留两位有效数字)．
图2
(3)下表是实验过程中测量的几组数据，请选取合适的物理量和单位，在图3中作出图像以便
找到做功与小木块动能的关系.
橡皮筋数 做功 v v v2 v3
2 2W 1.27 1.13 1.62 2.08
3 3W 1.56 1.25 2.43 3.79
4 4W 1.80 1.34 3.24 5.83
5 5W 2.01 1.42 4.05 8.15
6 6W 2.20 1.48 4.86 10.71
图3
(4)如果本实验中没有进行第(1)步的操作，则上述所画的图线( )
A．仍为原图线 B．向上平移
C．向下平移D．倾斜程度会发生变化
2．为验证动能定理，某同学设计了如下实验．将一长直木板一端垫起，另一端侧面装一速度
传感器，让小滑块由静止从木板h高处(从速度传感器所在平面算起)自由下滑至速度传感器
时，读出滑块经此处时的速度v，如图4所示．多次改变滑块的下滑高度h(斜面的倾角不变)，
对应的速度值记录在表中：
图4
下滑高度h/m 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
速度v/(m·s－1) 0.633 0.895 1.100 1.265 1.414
要最简单直观地说明此过程动能定理是否成立，该同学建立了以h为纵轴的坐标系，你认为
坐标系的横轴应该是________，本实验是否需要平衡摩擦力________(填“是”或“否”)．
3．(2017·山东青岛二中模拟)某学习小组利用如图5所示的实验装置探究合外力与速度的关
系．一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，用轻绳绕过定滑轮及动滑轮将滑块与弹簧
测力计相连．实验中改变动滑轮下悬挂的钩码个数，进行多次测量，记录弹簧测力计的示数
F，并利用速度传感器测出从同一位置P
由静止开始释放的滑块经过速度传感器时的速度大小
v，用天平测出滑块的质量m，用刻度尺测出P与速度传感器间的距离s
，当地的重力加速度
大小为g，滑轮的质量都很小．
图5
(1)实验中钩码的质量________(填“需要”或“不需要”)远小于滑块的质量．
(2)根据实验数据作出v2－F图像，下列图像中最符合实际情况的是________．
(3)根据实验已测得数据及v2－F图像，________(填“能”或“不能”)测出滑块与长木板间
的动摩擦因数．
4．用如图6甲所示的实验装置完成“探究动能定理”的实验．请补充完整下列实验步骤的相
关内容：
图6
(1)用天平测量小车和遮光片的总质量M、砝码盘的质量m0；用游标卡尺测量遮光片的宽度d，
游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为________cm；按图甲所示安装好实验装置，用米尺测
量出两光电门之间的距离为s.
(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A和光电门B的时间相等．
(3)取下细线和砝码盘，记下______________________(填写相应物理量及其符号)．
(4)让小车从靠近滑轮处由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门
B
所用的时间ΔtA和ΔtB.
(5)步骤(4)中，小车从光电门A下滑至光电门B过程合外力做的总功W合＝______________，
小车动能变化量ΔEk＝____________________________________________________________
(用上述步骤中的物理量表示，重力加速度为g)，比较W合和ΔEk的值，找出两者之间的关系．
(6)重新挂上细线和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复(2)～(5)步骤．
(7)本实验中，以下操作或要求是为了减小实验误差的是________．
A．尽量减小两光电门间的距离s
B．调整滑轮，使细线与长木板平行
C．砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量