1、实验(五)实验5探究动能定理合力做功与动能变化的关系1在“探究功与速度变化的关系”的实验中，某同学是用下面的方法和器材进行实验的：放在长木板上的小车由静止开始在几根完全相同的橡皮筋的作用下沿木板运动，小车拉动固定在它上面的纸带，纸带穿过打点计时器关于这一实验，下列说法中正确的是()A长木板要适当倾斜，以平衡小车运动中受到的阻力B重复实验时，虽然用到的橡皮筋根数不同，但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同C利用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点最密集的部分进行计算D利用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算2关于通过改变橡皮筋的根数来改变拉力做的功探究动能定理的实验，
2、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水平D先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出3探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系的实验装置如图S51所示图S51(1)下列说法正确的是_(填选项前的字母)A通过改变橡皮筋的根数来改变拉力做功的数值B通过改变橡皮筋的长度来改变拉力做功的数值C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D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(2)若画出Wv的图像，应为图S52中的_(填选项前的字母)ABCD图S524在追寻科学
3、家研究足迹的过程中，某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系，采用了如图S53所示的“探究物体加速度与物体质量、受力之间关系”的实验装置图S53(1)实验时，该同学想用钩码的重力表示滑块受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中应该采取的两项措施是_和_(2)如图S54所示是实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，相邻计数点间的距离已在图中标出，测出滑块的质量为M，钩码的总质量为m.从打B点到打E点的过程中，为达到实验目的，该同学应该寻找_和_之间的数值关系(用题中和图中的物理量符号表示)图S545某实验小组采用如图S5
4、5所示的装置探究动能定理，小车内可放置砝码实验中小车碰到制动装置时，钩码没有到达地面，打点计时器的工作频率为50 Hz.图S55(1)如图S56所示是实验中得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D、E五个计数点，可获得各计数点到O的距离x及对应时刻小车的瞬时速度v，如下表所示请将C点的测量结果填在表中相应位置图S56测量点OABCDEx/cm0.001.513.20_7.159.41v/(ms1)0.350.400.45_0.540.60(2)实验小组根据实验数据绘出了如图S57所示的图线(其中v2v2v)，根据图线可获得的结论是_要验证动能定理，还需测量的物理量是摩擦力f和_图S
5、576某学习小组做探究动能定理实验的装置如图S58所示，图中小车在1根橡皮筋作用下弹出并沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功记为W.当用2根、3根完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，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由打点计时器所打的纸带测出图S58(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、_和_(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜以平衡掉摩擦阻力，则下列验证摩擦阻力已被平衡的操作正确的是_(填选项前的字母)A轻推一下小车，能够自由下滑即可B轻推一下小车，能够匀速下滑即可C轻推一下拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D轻推一下拖
6、着纸带的小车，能够匀速下滑即可(3)若木板水平放置，小车在两根橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是_(填选项前的字母)A橡皮筋处于原长状态B橡皮筋仍处于伸长状态C小车在两个铁钉的连线处D小车已过两个铁钉的连线(4)在正确操作情况下，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(根据如图S59所示的纸带回答)图S597某探究小组利用气垫导轨和光电门计时器等装置(如图S510所示)探究动能定理他们通过改变滑轮下端的小盘中沙子的质量来改变滑块水平方向的拉力；滑块上装有宽为d的挡光片实验中，用天平称出小盘和沙子的
7、总质量为m，滑块(带挡光片)的质量为M，计时器显示挡光片经过光电门1和2的时间分别为t1、t2.图S510(1)在满足_的条件下，才可以认为小盘和沙子的重力所做的功等于滑块动能的改变量(2)实验中还必须测量的物理量是_，试写出本次探究的原理表达式_(用测量量和已知量表示)(3)写出一个减小本实验误差的方法： _实验(五)1ABD2D解析 本实验不必测出橡皮筋做功的具体数值，只要测出以后每次实验中橡皮筋做的功是第一次的多少倍即可，选项A错误；每次实验中橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，只有这样才能保证以后每次实验中橡皮筋做的功是第一次的整数倍，否则功的数值难以测定，选项B错误；小车运动过程中会受到摩
8、擦力，实验前应使木板倾斜以平衡摩擦力，选项C错误；实验时，应该先接通电源，让打点计时器开始工作，然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出，选项D正确3(1)AC(2)B解析 (1)通过改变橡皮筋的根数来改变做功的数值，获得的最大动能对应的速度是匀速运动时的速度，选项A、C正确(2)根据Wmv2可知Wv图像是开口向上的抛物线，选项B正确4(1)保证钩码的总质量远小于滑块的质量平衡摩擦力(2)mg(x2x3x4)MM解析 (1)钩码的总质量应远小于滑块质量，且应垫高远离滑轮一端的木板以平衡摩擦力，这样才能使钩码的重力近似等于滑块所受的合力(2)实验的目的是探究恒力做功和物体动能变化间的关系，从B到E，恒力
9、做功为mg(x2x3x4)，动能变化为MM，所以需要寻找它们之间的关系5(1)5.080.49(2)v2x(速度二次方的变化与位移成正比)小车的质量解析 (1)C点到O点的距离x可由纸带分析得出为6.08 cm1.00 cm5.08 cm.C点对应小车的瞬时速度等于B、D两点间的平均速度，即vC0.49 m/s.(2)根据v2x图像为过坐标原点的一条直线可得出v2x的结论验证动能定理需求解合外力所做的功及小车和砝码动能的变化合外力做功W合mgxfx(其中f为小车受的摩擦力，x为小车的位移)，小车和砝码动能的变化Ekmv2mvmv2，所以还需测出小车的质量6(1) 低压交流电源毫米刻度尺(2)D
10、(3)B(4)GK解析 (1)打点计时器是常用的计时仪器，使用打点计时器进行实验需要配备的仪器一般有低压交流电源、纸带、导线和毫米刻度尺(2)平衡摩擦力时应使小车拖着纸带运动，若小车在不受橡皮筋作用时匀速下滑，则说明摩擦力已被平衡(3)因为木板水平放置，故摩擦力没有被平衡掉，当小车速度最大时，F弹f，故橡皮筋仍有弹力，处于伸长状态(4) 本实验需测量拉力做功后的速度，即纸带匀速运动时的速度，纸带匀速运动时点迹间隔均匀7(1)mM(2)两光电门之间的距离xmgxMM(3)适当减小挡光片的宽度；或者适当增大光电门间的距离解析 (1)设绳子的拉力为F，根据牛顿第二定律，对小盘和沙子，有mgFma对滑块有FMa.整理得Fmg(1)mg.只有当mM时，才可认为Fmg，即小盘和沙子的重力做的功等于滑块动能的改变量(2)滑块经过两光电门的速度可表示为和，重力做的功为mgx，动能变化为MM，故表达式为mgxMM.(3)适当减小挡光片的宽度，可使和更接近滑块经过两个位置的瞬时速度；适当增大光电门间的距离x，可减小因测量带来的相对误差