2021全国统考物理人教版一轮课件：实验五 探究动能定理
高考物理大一轮复习方案课件：实验五 探究动能定理 (共42张PPT)
考点互动探究
[答案] (1)④①③② (2)1.29 M [解析] (2)脱离弹簧后物块应该做匀速直线运动，则 v＝2.25×8＋0.20.257×10－2 m/s＝1.29 m/s. 由能量守恒定律可知，物块脱离弹簧时动能越大，则弹簧被压缩时的弹性势能越大，故 EpM>EpL.
教师备用习题
实验五
探究动能定理
考点互动探究│教师备用习题│课时巩固训练
一、实验目的 探究外力对物体做功与物体速度变化的关系，通过实验数据分析，总结出 做功与物体速度二次方的正比关系． 二、实验器材 小车(前面带小钩)、100～200 g的砝码、长木板(两侧适当的对称位置钉两 个铁钉)、打_点__计__时_器__及纸带、低压交流电源及导线(使用电火花计时器时用 220 V交流电源)、5～6条相同的__橡__皮_筋___、毫米刻度尺．
A．Lv2 图像
B．L v图像
C．L1v图像
D．L 1v图像
教师备用习题
[答案] (1)略 (2)A
[解析] (1)因为 W＝ΔEk，而 W＝mg(sin θ－μcos θ)L，ΔEk＝12mv2，等式两边都有 m，
所以探究 W 与 v 的关系可以不用测量质量 m； (2)由于题图乙是关于“L-v”的图像，该图像为曲线，不便于直观地看出 L 和 v 的变化关 系．所以，下一步应作出 L-v2 的图像，选项 A 正确．
A．在改变橡皮筋的条数时，橡皮筋伸长的长度必须一致 B．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是用纸带上第一点到最后一点 的距离进行计算 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．本实验的目的是探究橡皮筋对小车做的功与小车的速度之间存在的关系
2021版高考物理大一轮复习 第5章 机械能及其守恒定律
实验储备 自主回顾
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1．实验目的 (1)探究外力对物体做的功与物体速度变化的关系。 (2)通过实验数据分析，总结出外力对物体做的功与物体速度的 二次方成正比关系。
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2．实验原理 (1)不是直接测量橡皮筋对小车做的功，而是通过改变橡皮筋条 数确定橡皮筋对小车做的功 W、2W、3W… (2)由于橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点计时 器测出，也可以用其他方法测出。这样，进行若干次测量，就得到 若干组功和速度的数据。
A．实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作 B．实验操作时要先释放小车，后接通电源 C．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越 好 D．在实验过程中要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量 (2)除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有_________。
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(3)如图乙为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的 A、B 两 点来探究动能定理。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，小车的质量为 M，沙和 沙桶的总质量为 m。请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出 来：______________________________________________________
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甲
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(1)除了图中已给出的实验器材外，还需要的器材有________； (2)平衡摩擦力后，每次实验得到的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； (3)下面是本实验的数据记录表，请将第 2 次、第 3 次……实验 中橡皮筋做的功填写在对应的位置。
乙
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[解析] (1)计算小车速度需要测量纸带上的点间的距离，要用刻 度尺。
高考物理一轮复习课件专题五实验五探究动能定理
在车辆碰撞事故中，动能定理可以帮助分析碰撞 前后的速度、动能变化以及损失的能量，为事故 鉴定提供依据。
动能定理在科技领域的应用探讨
航空航天
在火箭发射、卫星变轨等过程中，需要精确计算和控制动能的变化 ，以确保航天器的安全和准确进入预定轨道。
机械工程
动能定理在机械工程中有着广泛的应用，如分析机械系统的运动特 性、计算机构的动能以及优化机械结构的设计。
实验成果总结回顾
实验步骤ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1. 准备实验器材，包括滑块、弹簧秤、细绳、打点计时器等。
2. 将滑块放置在光滑水平面上，用细绳连接弹簧秤和滑块，调整弹簧秤的拉力，使 滑块做匀加速直线运动。
实验成果总结回顾
3. 使用打点计时器记录滑块运动的时间和位移， 重复多次实验以减小误差。
5. 处理实验数据，计算合外力的功和动能的增量 ，验证动能定理。
Ek2-Ek1=W，其中Ek2和Ek1分别 为物体在末状态和初状态的动能， W为合外力做的功。
动能定理意义
动能定理揭示了物体动能的变化与 合外力做功之间的关系，是力学中 的重要定理之一。
实验装置与步骤
实验装置
2. 调节气垫导轨
气垫导轨、光电计时器、滑块、细绳 、钩码等。
调节气垫导轨的水平度，确保滑块在 导轨上滑动时无明显摩擦。
测量数据
待小车停止运动后，断开电源。取下纸带，用刻度尺测量 纸带上相邻两点间的距离，并记录数据。同时，测量小车 的质量以及钩码的质量，并记录数据。
多次实验
为了减小误差，提高实验的准确性，需要多次重复实验， 并记录每次实验的数据。
数据处理及分析
计算速度
根据纸带上相邻两点间的距离和打点计时器的打 点周期，可以计算出小车在各个时刻的速度。
高考物理一轮复习实验5探究动能定理课件新人教版
实验5 探究动能定理实验溯本求源│实验热点探究│课时巩固训练一、实验目的1.通过实验探究外力对物体做功与物体速度的关系.2.通过分析实验数据,总结出做功与物体速度二次方的正比关系.二、实验原理1.通过改变橡皮筋条数确定对小车做的功W 、2W 、3W ……不直接测量对小车做功的具体大小.2.用打点纸带测出由于橡皮筋做功而使小车获得的速度,进行若干次实验得到若干组功和速度的数据.实验溯本求源3.作出橡皮筋对小车做的功W 随小车获得的速度v 变化的W-v 、W-v2、W-v 3图像,分析图像得到橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度的定量关系.三、实验器材小车(前面带小钩)、100~200 g 砝码、长木板(两侧适当的对称位置钉两个铁钉)、打点计时器及纸带、学生电源及导线(使用电火花计时器不用学生电源)、5~6条相同的橡皮筋、刻度尺.实验溯本求源四、实验步骤1.按如图S5-1所示将实验仪器安装好,同时平衡摩擦力.2.先用1条橡皮筋做实验,用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v 1,设此时橡皮筋对小车做的功为W 1,将这一组数据记入表格.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W 2,测出小车获得的速度v 2,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.实验溯本求源图S5-12.根据实验测得的数据,分别作出W-v 图线、W-v2图线、W-v 3图线……哪一种图像更接近于过原点的倾斜直线,功与速度之间就是哪一种正比关系.六、误差分析1.误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一,使橡皮筋的拉力做功W 与橡皮筋的条数不成正比.2.没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造成误差.3.利用打点纸带计算小车的速度时,测量不准带来误差.实验溯本求源热点一 实验原理与实验操作实验热点探究例1 某探究学习小组的同学欲以图S5-3装置中的滑块为对象验证动能定理,他们在实验室组装了一套如图S5-3所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块、天平.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:图S5-3实验热点探究(1)你认为还需要的实验器材有 .(2)实验时为了保证滑块(质量为M)受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是 ,实验时首先要做的步骤是 .(3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称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L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2),重力加速度为g.对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为 (用题中的字母表示).实验热点探究实验热点探究变式 图S5-4是某小组用滑块验证动能定理的实验装置,在滑块上安装一遮光条与拉力传感器,把滑块放在水平气垫导轨上,通过定滑轮的细绳与钩码相连,光电门安装在B处.测得滑块(含遮光条和拉力传感器)质量为M、钩码的总质量为m 、遮光条的宽度为d,当地的重力加速度为g.当气垫导轨充气后,将滑块在图示A 位置由静止释放后,拉力传感器记录的示数为F,光电门记录的时间为Δt.图S5-4实验热点探究(1)实验中是否要求钩码总质量m远小于滑块质量M? (选填“是”或“否”);(2)实验中还需要测量的物理量是 (用文字及相应的符号表示);(3)本实验中对滑块验证动能定理的表达式为 (用以上对应物理量的符号表示);(4)为减小实验误差,可采取的方法是 .A.增大A、B之间的距离B.减小钩码的总质量C.增大滑块的质量D.减小遮光条的宽度实验热点探究实验热点探究·特别提醒(1)平衡摩擦力:将木板固定打点计时器的一端垫高,使小车重力沿木板向下的分力与摩擦阻力平衡.方法是轻推小车,由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做匀速运动,找到木板一个合适的倾角.(2)选点测速:应选纸带上点均匀的部分计算小车速度.热点二 数据处理与误差分析实验热点探究例2 [2017·北京卷] 如图S5-5甲所示,用质量为m 的重物通过滑轮牵引小车,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.甲乙图S5-5丙实验热点探究实验热点探究(3)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点的距离分别为x1、x2、x3……如图乙所示.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mg,从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功W= ,打B点时小车的速度v= .(4)以v2为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据作出如图丙所示的v2-W图像.由此图像可得v2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v2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 .实验热点探究(5)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S5-6中正确反映v2-W关系的是 .图S5-6实验热点探究实验热点探究实验热点探究变式1 某同学利用图S5-7甲所示装置探究力对物体做的功与物体速度变化的关系,得到了下表的数据:图S5-7实验次数12345橡皮筋条数13457小车速度v/(m·s-1)0.711.231.421.581.71 (注:每条橡皮筋拉长的长度都一样)实验热点探究(1)由表可得出定性结论: .(2)设一条橡皮筋拉长到固定长度所做功为W0,大致画出橡皮筋所做的功W与小车速度v的图像.(画在图乙中)(3)根据以上的W-v图像对W与v的关系做出初步判断: .(4)根据数据完成下表的空白部分:实验次数12345橡皮筋做功W0v2/(m2·s-2)W与v的关系实验热点探究变式2 用如图S5-8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(内有沙子),滑轮质量、摩擦不计,重力加速度为g.图S5-8实验热点探究(1)实验中轨道应倾斜一定角度,这样做目的是 .A.使释放木板后,木板能匀加速下滑B.增大木板下滑的加速度C.可使得细线拉力做的功等于合力对木板做的功D.可使得在未施加拉力时木板能匀速下滑(2)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.(3)实验主要步骤如下:①测量木板、遮光条的总质量M,测量两遮光条的距离L;按甲图正确连接器材.实验热点探究实验热点探究·特别提醒(1)利用图像探究物理量间的关系时,首先确定横、纵坐标轴对应的物理量及单位.(2)根据表中数据确定横、纵坐标轴的标度.(3)认真描点.(4)连线时要注意连线原则,偏离直线较远的点要舍去.课时巩固训练1.某实验小组设计了如图S5-9甲所示的实验装置来做“探究做功和物体速度变化关系”的实验,实验装置中PQ为一块倾斜放置的木板,木板可认为是光滑的,在其上固定一个光电门,用来测量物块上遮光条通过光电门的时间.图S5-9课时巩固训练课时巩固训练课时巩固训练2.某实验小组采用如图S5-10所示的装置探究功与速度变化的关系,图中小车中可放置砝码,实验中,打点计时器的工作频率为50 Hz.(1)实验的部分步骤如下:①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;②将小车停在打点计时器附近, , ,图S5-10小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列点, ;③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作.课时巩固训练(2)如图S5-11是钩码质量为0.03 kg、砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带,在纸带上选择O及A、B、C、D、E计数点,可获得各计数点到O的距离x及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表中的相应位置.图S5-11测量点x/cm v/(m·s-1) O0.000.35A1.470.40B3.200.45CD7.150.53E9.410.60课时巩固训练(3)本实验,若用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,应采取的两项措施是:① ;② .课时巩固训练课时巩固训练3.[2017·江苏卷]利用如图S5-12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 .图S5-12课时巩固训练(2)挂上钩码,按实验要求打出的一条纸带如图S5-13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/s2,利用W=mg Δx 算出拉力对小车做的功W.利用E k =Mv2算出小车动能,并求出动能的变化量ΔE k .计算结果见下表.图S5-13 W/×10-3 J 2.452.923.353.814.26ΔE k /×10-3 J 2.312.733.123.614.00课时巩固训练请根据表中的数据,在方格纸上作出ΔE k-W图像.(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.图S5-14课时巩固训练课时巩固训练课时巩固训练课时巩固训练4.某同学用如图S5-15甲所示的器材做“探究功与速度变化的关系”的实验.小车在一条橡皮筋作用下弹出,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,小车速度可由速度传感器测出,并经电脑处理后得出如图乙所示的一一对应的v-t图像,由图像可以读出每次实验时小车获得的最大速度并记入表中.图S5-15课时巩固训练(1)表中“X ”应该是 . (2)从表格中可以得出,合力做的功W 与速度v 的关系是 . (3)在作W-v 2图像时,由于实际操作过程中木板的倾角调整不当,造成实际图线与理想图线(虚线)存在差异,则作出的W-v 2图像可能是 .次数做功速度(m·s -1)速度平方(m 2·s -2)1W 1.001.0022W 1.411.9933W 1.732.9944W X 55W 2.245.02图S5-16课时巩固训练课时巩固训练5.某实验小组利用如图S5-17甲所示的装置探究功与速度变化的关系,他们将宽度为d的挡光片固定在小车上,用不可伸长的细线将小车通过一个定滑轮与砝码盘相连,在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门,记录小车通过A、B时的遮光时间,小车中可以放置砝码,砝码对光电门无影响.实验主要步骤如下:图S5-17课时巩固训练①用游标卡尺测量挡光片的宽度d.②将木板略微倾斜以平衡摩擦力,使细线拉力做的功等于合力对小车做的功;③将小车停在C点,在砝码盘中放上砝码,小车在细线拉动下运动,记录此时小车、小车中砝码和挡光片的质量之和为M,砝码盘和盘中砝码的总质量为m,小车通过A、B时的遮光时间分别为t、t2;1④在小车中增、减砝码或在砝码盘中增、减砝码,重复③的操作.(1)下表是他们测得的多组数据,其中-是两个速度的平方差,F为砝码盘及盘中砝码的总重力,W是F在A、B间做的功.表格中W3= (结果保留三位有效数字).课时巩固训练课时巩固训练课时巩固训练课时巩固训练6.如图S5-18所示的实验装置,可以用来做验证动能定理和探究加速度和力的关系两个实验,其中M为带滑轮的小车的质量,m为沙和沙桶的质量.(滑轮质量不计)(1)对这两个实验,下列说法正确的是 .A.都要用天平测出沙和沙桶的总质量B.为了让小车受到的合力等于绳的拉力的合力,图S5-18都要将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力C.都要让小车靠近打点计时器,先接通电源再释放小车,打纸带的同时记录弹簧测力计的示数D.为减小误差,实验中要保证沙和沙桶的总质量m远小于小车的质量M课时巩固训练(2)改变沙和沙桶的总质量,以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图像是一条直线,求得图线的斜率为k,则小车的质量为 . (3)实验中正确操作打出的一条纸带如图S5-19所示,测出各计数点到0点的距离x,计算出打各计数点时小车的速度v,若要便于验证动能定理,应作 (选填x-v2”或“x-v3”)图像.“x-v”“图S5-19课时巩固训练课时巩固训练7.某实验小组做“探究动能定理”实验,装置如图S5-20甲所示.探究对象是铝块(质量小于沙桶),保持其质量m不变,通过在沙桶中加沙来改变对铝块的拉力,由力传感器可测得拉力的大小F.已知当地重力加速度为g,电源频率为f.图S5-20课时巩固训练(1)若把力传感器装在右侧轻绳上,则实验的误差会更 (选填“大”或“小”).(2)实验时,让沙桶从高处由静止开始下落,在纸带上打出一系列的点,如图乙所示,其中0是打下的第一个点,取纸带上的点0~5过程进行研究,铝块动能的增加量ΔE k= ,外力做的功W= .(3)为了更普遍地反映铝块运动过程中功与动能增加量的关系,某同学选取0点到不同计数点过程,作出ΔE k-W图像如图丙所示,他根据 ,得到结论:外力做的功等于动能的增加量.(4)为了提高实验效果,请你提出一条合理的建议: .。
实验六探究动能定理2021届新高考一轮物理(人教版)复习PPT(31张)
c．取下轻绳和易拉罐后，换一条纸带，让小 车由静止释放，打出的纸带如图乙(中间部分 未画出)，O为打下的第一个点。已知打点计 时器的打点频率为f，重力加速度为g。
mg
x0 f 2
(1)步骤cmg中x1＝小Mx8车20 f 2所受的合外力为________。
(3)当橡皮筋恢复原长后，小车速度最大，且小车做匀速直线运动，则小车获得 的最大速度 vm＝5.20×0.1002－s2 m＝2.60 m/s。
(4)由动能定理知 W＝12mv2，选项 B 正确，A、C、D 错误。
考点二 实验拓展创新
(2例012 9·湖北重点高中联考)用图甲所示装置来
探究动能定理，将一倾斜气垫导轨固定在水 平桌面上，带挡光片的滑块置于导轨顶点A 处，其总质量为M。导轨上有一光电门，可 测挡光片通过光电门的挡光时间t，顶点A到 导轨底端B点的距离为d，A与B的高度差为h， 挡光片宽度为b，A与光电门的距离为s，重 力加速度为g，不计阻力，分析下列问题：
带，为探究橡皮筋弹力做的功和小车速度的 3.写在极短的时间内，秦王殿庭上下混乱，秦王惊起拔剑不出，环柱而逃，群臣惊愕，左右呼喊，有动作，有表情，有高呼，有怒骂，
组成一幅惊心动魂的场面。
1.人们常说x，活到老，学到老，荀子《劝学》篇中的学不可以已 这句话印证了这句话。
关系，需要测量弹力做功结束时小车的速度， 《我烛们之 可武以退想T秦象师：》这教样案一个2 须发尽白的老者，夜缒而出时是怎样的一种情形。当他拄着拐杖走进秦营时又是怎样的大义凛然，视死如归。
1．测量小车的速度：实验获得如图所示的纸 15.用蛟龙嫠妇听箫声的感受来突出箫声的悲凉与幽怨的句子：舞幽壑之潜蛟，泣孤舟之嫠妇。
2021版一轮复习名师导学物理课件：第5章第5节 实验：探究动能定理 验证机械能守恒定律
一、实验：探究动能定理 1．实验目的： (1)探究动能定理． (2)感悟实验方案的设计和实验数据的处理方法． 2．实验的方法：如图所示， 依次用 2 根、4 根、6 根…… 同样的橡皮筋与物体相连接， 并且每次将橡皮筋拉伸相同 的长度，这样操作，无须计算就可知道橡皮筋对物体 所做的功依次为 W、2W、3W…… 而每次橡皮筋对物体做功后的速度，可用打点计 时器测出． 3．实验器材：打点计时器(含纸带、学生电源、 复写纸、连接导线)、同种橡皮条(10 根)、小车、长木 板、钉子、刻度尺．
须使用的两种器材是________． A．交流电源 B．刻度尺 C．天平(含砝码)
(3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图 乙所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点 A、B、C，测得它们到起始点 O 的距离分别为 hA、 hB、hC.已知当地重力加速度为 g，打点计时器打点的 周期为 T.设重物的质量为 m.从打 O 点到打 B 点的过
(2)①重物做加速运动，所以打点间距逐渐变大， 左端和重物相连．
②重力势能减小量ΔEp＝mghOB＝1×10×0.787
6
J ≈ 7.88
J. 打
B
点重物的瞬时速度
vB
＝
xAC 2T
＝
0.867 6－0.711 8 2×0.02
m/s＝3.895
m/s，则动能增加量ΔEk
＝12mv2B＝12×1×3.8952 J≈7.59 J.
[答案] (1)AC (2)①左 ②7.88 7.59
【变式 1】 在用如图所示的装置做“探究功与 速度变化的关系”的实验中．
(1)下列说法不正确的是( ) A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左 端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由 下滑时能保持匀速运动 B．为简便起见，每次实验中橡皮筋的规格要相 同，拉伸的长要一样 C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功 的数值 D．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的 数值
高三物理一轮复习优质课件1：实验五 探究动能定理
考点二 实验步骤和数据处理 [例2] 为了探究力对物体做的功与物体速度变化的
关系，现提供如图所示的器材，让小车在橡皮筋的作 用下弹出后，沿木板滑行，请思考并回答下列问题(打 点计时器交流电频率为50 Hz)：
(1)为了消除摩擦力的影响应采取什么措施？ ___________________________________________
7．实验数据记录 橡皮筋条数 位移 x/m 时间 t/s
速度 v/(m·s－1)
速度平方 v2/(m2·s－2)
8.实验数据处理及分析 在坐标纸上画出W－v和W－v2图线 (“W”以一条橡皮筋做的功为单位)．
9．实验结论：由图象可知外力对物体做功与物体速度 变化的关系为W∝v2.
注意事项 1．平衡摩擦力很关键，将木板一端垫高，使小车 的重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡．方法是轻推 小车，由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小 车是否做匀速运动，找到木板的一个合适的倾角． 2．测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分的， 也就是选小车做匀速运动状态的． 3．橡皮筋应选规格一样的．力对小车做的功以一 条橡皮筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值． 4．小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些．
进行若干次测量，就得到若干组功和速度的数据． 3．以橡皮筋对小车做的功为纵坐标，小车获得的
速度为横坐标，作出W－v曲线，分析这条曲线，可以 得知橡皮筋对小车做小车(前面带小钩)、100 g～200 g砝码、长木板，两侧 适当的对称位置钉两个铁钉、打点计时器及纸带、学生 电源及导线(使用电火花计时器不用学生电源)、5～6条 等长的橡皮筋、刻度尺． 实验步骤 1．按图中所示将实验仪器安装好．
(4)试根据(2)、(3)中的信息，填写下表.
高考物理一轮复习：实验五 探究动能定理课件(精品)
2．实验数据记录
橡皮筋条数 位移x/m 时间t/s 速度v(m·s－1) 速度平方v2(m2·s－2)
3.实验数据处理及分析 在坐标上画出W-v和W-v2图线(“W”以一条橡皮筋做的功为单位)．
4．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，这时橡皮筋对小车做的功为2W，测得小车获得 的速度v2，将数据记入表格． 5．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．
五、数据处理 1．测量小车的速度：实验获得如图所示的纸带，为探究橡 皮筋弹力做的功和小车速度的关系，
第五章 机械能
实验五 探究动能定理
基础自主温故
一、实验目的
1．通过实验探究外力对物体做功与物体 速度 的关系． 2．通过实验数据分析、总结出做功与物体 速度的平方 的正 比关系．
二、实验原理
探究功与物体速度变化的关系，可通过改变力对物体做的 功，测出力对物体做不同功时物体的速度，为简化实验可 将物体初速度设置为零，可用下图所示的装置进行实验， 通过增加橡皮筋的 条数使橡皮筋对小车做的功成倍增加， 再通过打点计时器和 纸带 来测量每次实验后小车的末速 度v.
(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 vm 和橡皮筋做的功 W， 依次作出 W-vm、W-v2m、W-v3m、W2-vm、W3-vm…的图象，得 出合力做功与物体速度变化的关系
2021版高考物理一轮复习课件第5章机械能专题突破(05)探究动能定理
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1.利用如图甲所示的实验装置探究合力做功与动能变化的关系．
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(1)为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，需要平衡阻力．关于该操作环节， 下列四种装置图中正确的是________．
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(2)甲组同学正确平衡了阻力，选取的砝码和盘的总质量 m 远小于小车的质量 M， 取砝码和盘所受的总重力值作为绳子的拉力值，按正确操作得到如图乙所示的一条纸 带．在纸带上选取三个连续计时点 A、B、C，测得它们到静止释放的起始点 O 的距离 分别为 sA、sB、sC，打点计时器的工作周期为 T，已知当地重力加速度为 g，从 O 到 B 的运动过程中，拉力对小车做功 W＝________，小车动能变化量 ΔEk＝________．
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(2)测量与记录： ①先用 1 条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度 v1，设此时橡 皮筋对小车做的功为 W，将这一组数据记入表格． ②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，这时橡皮筋对小 车做的功为 2W，测出小车获得的速度 v2，将数据记入表格． ③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．
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C 实验 基础 落实
一、基本实验要求 1．实验目的 (1)通过实验探究外力做功与物体速度变化的关系． (2)通过分析实验数据，总结出外力做功与物体速度平方的正比关系．
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2．实验原理 (1)改变功的大小：采用如图所示的实验装置，用 1 条、 2 条、3 条…规格同样的橡皮筋将小车拉到同一位置由静止 释放，橡皮筋拉力对小车所做的功依次为 W、2W、3W… (2)确定速度的大小：小车获得的速度 v 可以由纸带和 打点计时器测出，也可以用其他方法测出． (3)寻找功与速度变化的关系：以橡皮筋拉力所做的功 W 为纵坐标，小车获得的速 度 v 为横坐标，作出 W-v 或 W-v2 图象．分析图象，得出橡皮筋拉力对小车所做的功与 小车获得的速度的定量关系．
高三物理一轮课件 实验五 探究动能定理课件 新人教版
[解析] (1)影响滑块A在下滑过程中动能变化的两个因素．例如：斜 面的粗糙程度(或动摩擦因数；或摩擦力)、斜面的倾角大小(或高度)．
(2)观察滑块A在与斜面平滑连接的水平面上滑行，位移越大，动能越 大．或滑块A平抛落地水平位移越大，动能越大．或沿平滑连接的斜面 、弧形面上滑高度越高，说明动能越大．或观察滑块A从斜面上不同位 置滑到N位置时，与会发生明显形变的障碍物(如海绵、沙子、弹簧、橡 皮泥、弹性网等)作用，通过观察，它们的形变越大，动能越大．
(1)实验主要步骤如下： ①测量________和拉力传感器的总质量M1；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；正确连接所需电路． 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． 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________，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M1与小车中砝码质量 之和，|v－v|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＝__________.(结果保留三位有效数 字)
(3)该实验小组利用上述“方案甲”进行实验，并用速度传感器和刻度 尺分别测得滑块B在N 处被碰后的初速度vN的大小与滑行距离x大小对 应关系的四组数据，见下表．请在图中用图象法求出滑块B与水平面之 间的动摩擦因数μ.
B滑行距离x/m 0.18 0.32 0.50 0.71
B在N点速度vN / (m·s－1) 0.61 0.80 1.01 1.20条数Fra bibliotekx/m
t/s
速度 v/(m·s－1)