第五章第5讲实验五探究动能定理

1、第5讲实验五探究动能定理1. 用如图i所示的装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是（填字母代号）（）.rr点计时器图1A.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. 每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样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E. 实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源F. 通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度G. 通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度解析当小车拉着穿过打点计时器的纸带做匀速

2、运动时，沿长木板方向的重力的分力大小等于摩擦力，即在实验中可消除摩擦力的影响，A正确；由实验原理可知，B、C正确，D错误；使用打点计时器时都必须先接通电源再释放小车，E错误；橡皮筋拉力做的总功等于小车动能的增加，此动能应为小车获得的最大动能，所以用打点计时器打下的纸带测定的是小车的最大速度，F正确、G错误.答案ABCF2. 某学习小组在“探究功与速度变化关系”的实验中采用了如图2所示的实验装置.数字计时胖光电门_遮欣昨Q连气泵常埃及JC挂钩(1) 将气垫导轨接通气泵，通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平，检查是否调平的方法是(2) 如图3所示，游标卡尺测得遮光条的宽度Ad=cm；实验时，将橡皮条挂

3、在滑块的挂钩上，向后拉伸一定的距离，并做好标记，以保证每次拉伸的距离恒定现测得挂一根橡皮条时，滑块弹离橡皮条后，经过光电门的时间为At,则滑块最后匀速运动的速度表达式为(用字母表示)01单位：cm1L11111JL1111L1HH11111J11111111111rff111111101020图3(3) 逐条增加橡皮条，记录每次遮光条经过光电门的时间，并计算出对应的速度则画出的Wv22(3) 由动能定理得W=2mv,所以Wv图象应是过坐标原点的一条倾斜直线.答案见解析某实验小组采用如图4所示的装置探究“动能定理”图中小车内可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器的工

4、作频率为50Hz.图象应是.解析(1)将滑块轻置于气垫导轨上，看其是否滑动，或者将滑块轻置于气垫导轨上，轻推滑块看是否匀速运动.(2) 遮光条宽度Al=5mm+0.05X10mm=5.50mm=0.0cm由速度的定义得Adv=应従滑轮小车纸帶打点计时薜(1)实验的部分步骤如下：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；将小车停在打点计时器附近,小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列点，关闭电源;改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复的操作.(2)如图5是某次实验得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及多个计数点A、B、C、D、E、，可获得各计数点刻度值s

5、,求出对应时刻小车的瞬时速度V，则D点对应的刻度值为SD=cmD点对应的速度大小为VD=m/s.纸带运动方向斗O,AB；|ifh)|iipi|li|imj|11|11|11il|Xi|l11|1|i|pH|PllipiH|l|i|Ocml23456|Ull|IHI|llTl|lll|ll|l|ll!l|!lll|Til|!89JOSI12图5(3)下表是某同学在改变钩码或小车中砝码的数量时得到的数据.其中M是小车质量Mi与小车中砝码质量m之和，|v2vf|是纸带上某两点的速度的平方差，可以据此计算出动能变化量AE;F是钩码所受重力的大小，W是以上两点间F所做的功.次数M/kg|v2v2|/22

6、(ms)AE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4900.21020.5001.650.4130.9800.43030.5002.400.6001.4700.63041.0002.401.2002.4501.24051.0002.841.4202.9401.470由上表数据可以看出，W总是大于圧，其主要原因是：钩码的重力大于小车实际受到的拉力造成了误差，还有,答案(1)先接通电源后释放小车(2) 8.15(8.128.18皆可)0.54(0.540.都对)(3) 没有平衡摩擦力4为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图6所示的装置进行实验实验中，当木块A位于水平桌面上的

7、O点时，重物B刚好接触地面将A拉到P点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点分别测量OP、OQ的长度h和s.改变h,重复上述实验，分别记录几组实验数据.图6(1) 实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮请提出两个解决方法.(2) 请根据下表的实验数据在图7中作出sh关系的图象.图7(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg.根据sh图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数尸(结果保留一位有效数字)实验中，滑轮轴的摩擦会导致卩的测量结果选填“偏大”或“偏h/cm20.030.040.050.060.0s/cm19.528.539.048.056.5j/cm小”).解析(1)为使A

8、不撞到滑轮，应设法减小B落地瞬间A的速度，因而可以减小B的质量；增加细线的长度或增大A的质量；降低B的起始高度.（2）如图（3）对A木块应用动能定理，有(Mg-卩m)Mh=卩mgsM+mh=sMmiM1415msi由图可知-hM+m代入数据可以解得：尸0.4（4）考虑到滑轮的摩擦力做负功，实验中要克服滑轮的摩擦力做功，造成实验结果偏大.答案（1）减小B的质量；增加细线的长度（或增大A的质量；降低B的起始高度）（2）见解析图（3）0.4（4）偏大5如图8甲所示，是某同学验证动能定理的实验装置.其步骤如下:打点计时需甲a易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在小车上，小车连接纸带合理调整木板倾角，让小车沿木板匀速下滑.b取下轻绳和易拉罐，测出易拉罐和细沙的质量m及小车质量M.c.取下细绳和易拉罐后，换一条纸带，让小车由静止释放，打出的纸带如图14乙（中间部分未画出），O为打下的第一点已知打