《2019高考物理一輪復習 第五章 機械能 第45講 實驗：探究動能定理加練半小時 教科版.docx》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019高考物理一輪復習 第五章 機械能 第45講 實驗：探究動能定理加練半小時 教科版.docx（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第45講 實驗：探究動能定理 [方法點撥]　通過分析實驗題設要明確研究對象的運動過程是哪一段，以及研究對象受到的合外力是“誰”，合外力的功如何測量． 1．(2018福建三明一中模擬)如圖1所示，是探究功與物體速度變化關系的裝置．第一次由一根橡皮筋提供牽引力使小木塊在某處由靜止彈出，然后分別改用2根、3根……相同的橡皮筋，使小木塊從同樣的位置彈出. 圖1 (1)小木塊在運動過程中會受到阻力，應將長木板______(填“左”或“右”)端適當墊高作為補償． (2)只用1根橡皮筋作用時，打點計時器打出的紙帶如圖2所示．打點計時器使用50Hz的交流電源，則小木塊被彈出時的速度為________m/s(結果保留兩位有效數(shù)字)． 圖2 (3)下表是實驗過程中測量的幾組數(shù)據(jù)，請選取合適的物理量和單位，在圖3中作出圖像以便找到做功與小木塊動能的關系. 橡皮筋數(shù) 做功 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 圖3 (4)如果本實驗中沒有進行第(1)步的操作，則上述所畫的圖線(　　) A．仍為原圖線　　　　　 B．向上平移 C．向下平移 D．傾斜程度會發(fā)生變化 2．為驗證動能定理，某同學設計了如下實驗．將一長直木板一端墊起，另一端側面裝一速度傳感器，讓小滑塊由靜止從木板h高處(從速度傳感器所在平面算起)自由下滑至速度傳感器時，讀出滑塊經(jīng)此處時的速度v，如圖4所示．多次改變滑塊的下滑高度h(斜面的傾角不變)，對應的速度值記錄在表中： 圖4 下滑高度h/m 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 速度v/(ms－1) 0.633 0.895 1.100 1.265 1.414 要最簡單直觀地說明此過程動能定理是否成立，該同學建立了以h為縱軸的坐標系，你認為坐標系的橫軸應該是________，本實驗是否需要平衡摩擦力________(填“是”或“否”)． 3．(2017山東青島二中模擬)某學習小組利用如圖5所示的實驗裝置探究合外力與速度的關系．一端帶有定滑輪的長木板固定在水平桌面上，用輕繩繞過定滑輪及動滑輪將滑塊與彈簧測力計相連．實驗中改變動滑輪下懸掛的鉤碼個數(shù)，進行多次測量，記錄彈簧測力計的示數(shù)F，并利用速度傳感器測出從同一位置P由靜止開始釋放的滑塊經(jīng)過速度傳感器時的速度大小v，用天平測出滑塊的質量m，用刻度尺測出P與速度傳感器間的距離s，當?shù)氐闹亓铀俣却笮間，滑輪的質量都很?。? 圖5 (1)實驗中鉤碼的質量________(填“需要”或“不需要”)遠小于滑塊的質量． (2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出v2－F圖像，下列圖像中最符合實際情況的是________． (3)根據(jù)實驗已測得數(shù)據(jù)及v2－F圖像，________(填“能”或“不能”)測出滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)． 4．用如圖6甲所示的實驗裝置完成“探究動能定理”的實驗．請補充完整下列實驗步驟的相關內(nèi)容： 圖6 (1)用天平測量小車和遮光片的總質量M、砝碼盤的質量m0；用游標卡尺測量遮光片的寬度d，游標卡尺的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為________cm；按圖甲所示安裝好實驗裝置，用米尺測量出兩光電門之間的距離為s. (2)在砝碼盤中放入適量砝碼；適當調(diào)節(jié)長木板的傾角，直到輕推小車，遮光片先后經(jīng)過光電門A和光電門B的時間相等． (3)取下細線和砝碼盤，記下______________________(填寫相應物理量及其符號)． (4)讓小車從靠近滑輪處由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計分別測出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時間ΔtA和ΔtB. (5)步驟(4)中，小車從光電門A下滑至光電門B過程合外力做的總功W合＝______________，小車動能變化量ΔEk＝____________________________________________________________ (用上述步驟中的物理量表示，重力加速度為g)，比較W合和ΔEk的值，找出兩者之間的關系． (6)重新掛上細線和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質量，重復(2)～(5)步驟． (7)本實驗中，以下操作或要求是為了減小實驗誤差的是________． A．盡量減小兩光電門間的距離s B．調(diào)整滑輪，使細線與長木板平行 C．砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量 答案精析 1．(1)左　(2)0.90 (3)如圖所示 (4)B 2．v2　否 解析　設木板與水平面間的夾角為θ，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ.由動能定理得mgh－μmgcosθ＝mv2，整理得：h＝v2.故h與v2成正比，應以v2為橫軸．本實驗是滑塊重力的分力與摩擦力的合力充當合外力，使滑塊加速即可，因此不需要平衡摩擦力． 3．(1)不需要　(2)B　(3)能 解析　(1)實驗中鉤碼的質量不需要遠小于滑塊的質量，因為滑塊所受的拉力可由彈簧測力計直接測出． (2)由Fs－μmgs＝mv2－0可得v2＝F－2μgs，當m、s、μ一定時，v2與F為線性關系，且v＝0時F＞0，B正確． (3)設v2－F圖像與橫軸的截距為b，則b＝μmg，得μ＝. 4．(1)0.525　(3)砝碼盤中砝碼的質量m (5)(m＋m0)gs　M()2－M()2　(7)B 解析　(1)游標卡尺讀數(shù)＝5mm＋50.05mm＝5.25mm＝0.525cm. (3)在實驗步驟(2)中，平衡了摩擦力，所以砝碼和砝碼盤的總重力大小可視為拉力，因此要記下砝碼盤中砝碼的質量m. (5)小車經(jīng)過兩個光電門的速度分別為：、，所以動能的變化量為M()2－M()2，合外力做功大小為(m＋m0)gs. (7)為了減小誤差，細線要與長木板平行．因為本實驗為求合力做功與動能變化的關系，不是要求砝碼和砝碼盤總重力近似替代拉力，減小兩光電門間的距離不能減小實驗誤差．故選B.