探究动能定理new

1、北师大三附中2012届高三物理 第一轮复习学案力学实验二实验五 探究动能定理实验原理（一）（1）采用如图1所示装置，让小车在橡皮筋作用下弹出，使小车获得速度后沿木板匀速滑行（2）当用一条橡皮筋弹出时对小车做的功记为W，则用两条、三条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放时，实验中橡皮筋对小车做的功就是第1次的2倍(2W)、3倍(3W).（3）橡皮筋每次实验做的功使小车获得的速度根据打点计时器打出的纸带得到 2.注意事项：（1）每次实验中小车要拖动到同一位置（2）长木板要倾斜，使小车能在长木板上匀速运动（3）实验中不用测小车的质量（4）实验中测定的速度应是

2、橡皮筋恢复形变以后小车的速度，所以应选用那些间距较大，且相对均匀的点来测量和计算例题1. 某同学做探究动能定理的实验，如图3所示，图中小车在一条橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功为W.当用2条，3条实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致每次实验中小车获得的速度都由打点计时器所打的纸带测出 (1)除了图中已有的器材外，还需要导线、开关、 (填测量工具)和 电源(填“交流”或“直流”)(2)实验中小车会受到阻力，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，需要在 (填“左”或“右”)侧垫高木板(3)若粗糙的木板水平，小车在橡皮筋的作用下，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小

3、车所在的位置可能是()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(4)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)答案 （1）刻度尺 交流 （2）左 （3）B（4）GHIJ例题2在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，若画出Wv的图象，应为图实5 9中的哪一个()图实59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实验原理（二）原理：沙桶和沙子的重力视为小车受到的合外力；如何平衡摩擦

4、力？合外力对小车做的功：mgS车小车动能的改变量：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511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，滑块处于静止状态图实511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_(2)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

5、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(v1v2)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)解析：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块所受的

6、合外力，m应远远小于M.实验验证的表达式为mgLMv22Mv12.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)mgLMv22Mv12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56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50.0 cm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，|v22v12|是两个速度传感器记录速度的平方差

7、，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|v22v12|/(m/s)2E/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40E31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43(3)根据上表，请在所示的方格纸上作出EW图线0.600J0.610J例题5.图实512所示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图实512解析：(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