验探究动能定理Word文档格式.docx
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A.橡皮筋处于原长状态
B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉连线处
D.小车已过两个铁钉连线处
⑷某次所打纸带如图4所示，在正确操作的情况下，打在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（根据下面所示的纸带回答）第1页共13页
//
答案
（1）刻度尺交流
（2）左（3）B（4）GHIJ
—9中的哪一个
解析：
通过实验可知，做的功W与小车速度v2成正比，故与v应是二次函数关系,
故B正确，A、C、D均错.
答案：
B
沙桶和沙子的重力视为小车受到的合外力；
如何平衡摩擦力？
合外力对小车做的功：
mgS车
小车动能的改变量：
1—21—2
Mv2Mv1
22
需要测量的物理量：
沙和沙桶的质量；
车的质量；
算车的速度和位移;
例题3.（2010青岛模拟）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实—5
导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当
—11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、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.
图实一5—11
若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则:
（1）你认为还需要的实验器材有.
⑵实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质
量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为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为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（V1VV2）•则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中测量得到的物理量）
该实验中的研究对象是滑块，目的是比较合外力对滑块所做的功与滑块动能的增量的关系•因为合外力不等于滑块的重力，两端质量不可能“抵消”，所以要分别测出沙、滑块的质量，还要测出滑块移动的距离，便于计算做的功和速度.
实验时应注意平衡摩擦力，以减少误差•从实验方便性上考虑要把沙的重力看做滑
11
块所受的合外力，m应远远小于M.实验验证的表达式为mgL=^Mv22—?
Mv12答案：
（1）天平、刻度尺
（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量平衡摩擦力
（3）mgL=*Mv*-*Mv12
例题4.（2009广东高考）某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”•如图实—5—6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50.0cm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.
（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—v121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△E,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△E3=,W3=•（结果保留三位有效数字）
次数
M/kg
?
…2
|v22—v12|/（m/s）2
△E/J
F/N
W/J
1
0.500
0.760
0.190
0.400
0.200
2
1.65
0.413
0.840
0.420
3
2.40
△E3
1.220
W3
4
1.000
1.20
2.420
1.21
线运动的纸带•测量数据已用字母表示在图中，打点计时器的打点周期为T•请分析,
利用这些数据能否验证动能定理？
若不能，请说明理由；
若能，请说出做法，并对
这种做法做出评价.
图实一5—12
（1）计算小车速度是利用打上点的纸带，故不需要秒表•打点计时器应使用低压交流电源，故多余的器材是C、E.
测量点与点之间的距离要用毫米刻度尺，故缺少的器材是毫米刻度尺.
（2）测量时间的工具是打点计时器，测量质量的工具是天平.
（3）能.从A到B的过程中，恒力做的功为Wab=Fxab
物体动能的变化量为
12121XB21XA2
EkB—EkA=2mvB―2mvA=2m（2T）―2m（2T）
1xb2-xa2
2m4T2
只要验证Fxab=2mXB4F即可.
优点：
A、B两点的距离较远，测量时的相对误差较小;
缺点：
只进行了一次测量验证，说服力不强.
探究动能定理
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.放小车的长木板应该尽量使其水平
D.先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
D
2•为了探究恒力作用时的动能定理，某同学做了如下实验，他让滑块在某一水平面上滑行，利用速度采集器获取其初速度v，并测量出不同初速度的最大滑行距离x，得到下表所示几组数据：
数据组
5
6
v/（m•s-1）
0.16
0.19
0.24
0.30
0.49
x/m
0'
0.045
0.075
0.111
0.163
0.442
（1）该同学根据表中数据，作出x-v图象如图2甲所示•观察该图象，该同学作出如下推理：
根据x-v图
象大致是一条抛物线，可以猜想，X可能与V2成正比.请在图乙所示坐标纸上选择适当的坐标轴作出图线验
证该同学的猜想.
（2）根据你所作的图象，你认为滑块滑行的最大距离X与滑块初速度平方v2的关系是
（1）作出x-v2图线如图所示.
（2）x—v2图线是过原点的直线，所以，滑块滑行的最大距离x与滑块初速度平方v2成正比.
3•在探究恒力做功与物体的动能改变量的关系的实验中备有下列器材：
A.打点计时器；
B.天平；
C.秒表；
D.低压交流电源；
E.电池；
F.纸带；
G.细线、砝码、小车、砝码盘；
H.
薄木板.
（1）其中多余的器材是（填对应字母），缺少的器材是.
⑵测量时间的工具是;
测量质量的工具是.（填对应字母）
⑶图实—5—9是打点计时器打出的小车（质量为m）在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带•测量数据已用字母表示在图中，打点计时器的打点周期为T.请分析，利用这些数据能否验证动能定理？
若不能，请说
明理由；
若能，请说出做法，并对这种做法做出评价.
FVkU.
1
LrF
靈、
XAA
图3
（3）
（1）C、E毫米刻度尺
（2）AB（3）能从A到B的过程中，恒力做的功为WAb=Fxab,
12121Xb21Xa2
%—EkA=-m\B—m\A=-m（—）—m（—）
-222T2V2T
1Xb2—Xa2
A、B两点的距离较远，测量时的相对误差较小；
4•某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是:
1安装好实验装置如图4所示.
图4
2将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车.
3在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上.
4释放小车，打开电磁打点计时器的电源，打出一条纸带.
（1）在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条•经测量、计算，得到如下数据：
1第一个点到第N个点的距离为40.0cm.
2打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出：
拉力对小车
⑵此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大•显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素•请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是
（1）0.196、0.100、
（2）①小车质量没有远大于钩码质量；
②没有平衡摩擦力；
③操作错误：
先放小车后接通电源
5•某实验小组采用如图5所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑
（1）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条、…，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把
小车拉到同一位置再释放小车.把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W,第2次挂2条橡
皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W,…；
橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸
带测出•根据第4次的纸带（如图5
（2）所示）求得小车获得的速度为m/s.
图5
（2）
⑵若根据多次测量数据画出的Wv草图如图实5（3）所示，根据图线形状，对W与v的关系作出的猜想,如果猜想Wv2是正确的，则画出的W-v2图是.
⑶在本实验中你认为影响实验效果的可能原因是.（只要回答出一种原因即可）
,,,一x0.04m
（1）由纸带后半部分两点间距离相同，可知小车做匀速运动，可求得：
v=匚=，=2m/s.
T0.02s
⑵若Wv2,由函数关系可知Wv2图象应该是过原点的直线.
（3）影响实验效果的可能原因是橡皮筋粗细不均匀，木板倾斜不够或太过倾斜等.
6•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6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•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
（1）你认为
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