（讲练测）高考物理一轮复习 专题24 探究动能定理（讲）（含解析）.doc

专题24 探究动能定理（讲）1从近几年高考来看，关于功和功率的考查，多以选择题的形式出现，有时与电流及电磁感应相结合命题2功和能的关系一直是高考的“重中之重”，是高考的热点和重点，涉及这部分内容的考题不但题型全、分量重，而且还经常有压轴题，考查最多的是动能定理和机械能守恒定律，且多数题目是与牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动以及电磁学等知识相结合的综合性试题3动能定理及能量守恒定律仍将是高考考查的重点高考题注重与生产、生活、科技相结合，将对相关知识的考查放在一些与实际问题相结合的情境中去，能力要求不会降低1通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系2体会探究过程和所使用的方法基本实验要求1实验目的探究功与物体速度变化的关系2实验原理（1）一根橡皮筋作用在小车上移动距离s做功为w（2）两根橡皮筋作用在小车上移动距离s做功应为2w（3）三根橡皮筋作用在小车上移动距离s做功应为3w（4）利用打点计时器求出小车离开橡皮筋的速度，列表、作图，即可求出vw关系3实验器材橡皮筋、小车、木板、打点计时器、纸带、铁钉等4实验步骤（1）用一条橡皮筋拉小车做功w（2）用两条橡皮筋拉小车做功2w（3）用三条橡皮筋拉小车做功3w（4）测出每次小车获得的速度（5）分别用各次实验测得的v和w绘出wv、wv2，wv3、w关系图5实验结论找出v与w间的关系wmv2规律方法总结1实验注意事项（1）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，找到长木板的一个合适的倾角（2）测小车速度时，应选纸带上的点均匀的部分，也就是选小车做匀速运动的部分（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2实验探究的技巧与方法（1）不直接计算w和v的数值，而只是看第2次、第3次实验中的w和v是第1次的多少倍，简化数据的测量和处理（2）用wv2图象处理实验数据，这比wv图象更加直观、明了典型案例某实验小组利用图示装置进行“探究动能定理”的实验，实验步骤如下：a挂上钩码，调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；b打开速度传感器，取下轻绳和钩码，保持a中调节好的长木板倾角不变，让小车从长木板顶端静止下滑，分别记录小车通过速度传感器1和速度传感器2时的速度大小v1和v2；c重新挂上细绳和钩码，改变钩码的个数，重复a到b的步骤回答下列问题：（1）按上述方案做实验，长木板表面粗糙对实验结果是否有影响？；（填“是”或“否”）；（2）若要验证动能定理的表达式，还需测量的物理量有 ；a悬挂钩码的总质量m b长木板的倾角c两传感器间的距离ld小车的质量m（3）根据实验所测的物理量，动能定理的表达式为：（重力加速度为g【答案】（1）否；（2）acd；（3）mglmv22mv12【名师点睛】此题是关于探究动能定理的实验，实验比较新颖，不是常规实验方法，直接用速度传感器得出速度，不需要用打点计时器求解速度，难度适中。针对练习1用如图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g（1）实验中轨道应倾斜一定角度，这样做目的是a为了使释放木板后，木板能匀加速下滑 b为了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可使得木板在未施加拉力时能匀速下滑（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：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将木板左端与轨道左端对齐，静止释放木板，木板在细线拉动下运动，记录弹簧测力计示数f及遮光条b、a先后经过光电门的时间为、则遮光条b、a通过光电门的过程中木板动能的变化量，合外力对木板做功，（用字母表示）在小桶中增加沙子，重复的操作比较的大小，得出实验结论（4）若再本实验中轨道水平放置，其它条件和实验步骤不变，假设木板与轨道之间的动摩擦因数为测得多组的数据，并得到f与的关系图像如图丙已知图像在纵轴上的截距为，直线的斜率为，求解（用字母表示）【答案】（1）cd ; （2）0170; （3）, ，【解析】（1）木板略微倾斜的目的是平衡摩擦力（），小车就能做匀速直线运动，小车连上细绳后拉力等于其合力，细线的拉力对小车做的功等于合力对小车做的功，故cd正确故选cd。（2）游标卡尺的读数先读出主尺的刻度数：1mm，游标尺的刻度第14个刻度与上边的刻度对齐，所以读数为：00514=070mm，总读数为：1mm+070mm=170mm=0170cm。【名师点睛】这个实验对于我们可能是一个新的实验，但该实验的原理都是我们学过的物理规律做任何实验问题还是要从最基本的物理规律入手去解决对于系统问题处理时我们要清楚系统内部各个物体能的变化针对练习2某实验小组利用无线力传感器和光电门传感器探究“动能定理”。将无线力传感器和档光片固定在小车上，用不可伸长的细线通过一个定滑轮与重物g相连，无线力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平轨道上a、b两点各固定一个光电门，用于记录挡光片经过光电门的挡光时间。在小车上放置砝码来改变小车质量，用不同的重物g来改变拉力的大小。（1）请将如下的实验主要步骤补充完整：测量小车和拉力传感器的总质量m1。正确连接所需电路。适当调节导轨两端的旋钮，以改变导轨的倾斜度，这样可以平衡小车的摩擦力。上述步骤完成后，将小车放置在导轨上，轻推小车，使之运动。可以通过判断小车正好做匀速运动。把细线的一端固定在力传感器上，另一端通过定滑轮与重物g相连；将小车停在点c，由静止开始释放小车，小车在细线拉动下运动，除了光电门测量速度和力传感器测量拉力的数据以外，还应该记录的物理量为_；改变小车的质量或重物的质量，重复的操作。（2）上表记录了试验中获取的数据，已经做了部分运算。表格中m是m1与小车中砝码质量之和，v1、v2分别是小车经过光电门a、b的瞬时速度，de为动能变化量，f是拉力传感器的拉力，w是f在a、b间所