1、同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 自 学 导 航要 点 导 析第2页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思07 机械能守恒定律自 学 导 航要 点 导 析第3页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思第六节 实验:探究功与速度变化的关系自 学 导 航要 点 导 析第4页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思目 标 导 向自 学 导 航要 点 导 析第5页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思知识与技能1.通过实验掌握功与物体速度变化的关系2学
2、会用纸带和打点计时器来探究功与速度的关系过程与方法1.把握实验探究功与物体速度变化关系的思路,充分体现探究的精神2认真体会课文“探究的思路”所体现的科学探究的方法,以及“数据的处理”中提出的分析实验数据、找出功和速度关系的方法情感态度与价值观培养尊重实验实际、实事求是的思想;注意培养合作意识,敢于接受批评、承认错误,培养修正错误的精神.自 学 导 航要 点 导 析第6页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思自 学 导 航自 学 导 航要 点 导 析第7页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思1探究的目的是研究外力对物体_与
3、物体_的关系2小车的末速度由_来测量3本实验并不需要测量橡皮筋做的功到底是多少焦耳,只是测出以后各次实验橡皮筋做的功是第一次实验时的_这样做可以大大简化操作答案1做功 速度变化2纸带和打点计时器3倍数自 学 导 航要 点 导 析第8页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思要 点 导 析自 学 导 航要 点 导 析第9页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思导析 1 实验目的(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)体会探究的过程和所用的方法导析 2 实验器材木板、小车、橡皮筋、打点计时器及电源、纸带等导析
4、3 探究思路(如图 761 所示)图 761自 学 导 航要 点 导 析第10页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为 W、2W、3W(2)由纸带和打点计时器分别测出小车获得的速度 v1、v2、v3(3)以橡皮筋对小车做的功为纵坐标(以第一次实验时的功 W 为单位),小车获得的速度为横坐标,作出 Wv 曲线(4)如果 Wv 曲线是一条直线,表明 Wv;如果不是直线,可着手考虑是否存在下列关系:Wv2、Wv3、W v(5)根据 Wv 草图,大致判断两个量可能是什么关系如果认为很可能是 Wv2,就作出 Wv2 曲线,如果这条曲
5、线是一条直线,就可以证明你的判断是正确的自 学 导 航要 点 导 析第11页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思导析 4 注意事项(1)当用 2 条、3 条同样的橡皮筋进行第 2 次、第 3 次实验时,每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持和第 1 次一致,以保证第 2 次、第 3 次橡皮筋的功是 2W、3W(2)为了减小小车在运动中因受到阻力而带来的误差,可以使木板略微倾斜木板应该倾斜的程度,可参考下列方法:在长木板有打点计时器的一端下面垫一块木板,反复移动木板的位置,直至小车在斜面上向下运动时可以保持匀速直线运动状态(此时小车上不挂橡皮筋)这时小车在向下运动
6、时,受到的摩擦阻力恰好与小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡自 学 导 航要 点 导 析第12页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思(3)在用纸带确定由于橡皮筋做功而使小车获得的速度时,应该是橡皮筋恢复形变以后小车的速度,所以在纸带上应选用那些间距较大,且相对均匀的点来确定小车的速度自 学 导 航要 点 导 析第13页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思导析 5 重要方法及技巧(1)研究两个物理量的比例关系是探究两个物理量之间数量关系的重要方法,研究比例关系可以为实验测量提供很大的方便和可能例如,一根橡皮筋对小车做的功
7、是很难确定的,改用两根橡皮筋在完全相同的情况下做的功的具体数值仍是很难确定的但是,若以一根橡皮筋对小车做的功为功的单位 W,两根橡皮筋做的功无疑是 2W,这是何等巧妙!(2)将问题转化以简化实验过程:探究的任务是外力对物体做的总功与速度变化的关系本实验总是让小车从静止开始运动,使测定两个速度(初速度和末速度)的问题转化为测定一个末速度的问题,非常有利于操作和数据处理并发现规律(也有不足之处)自 学 导 航要 点 导 析第14页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思(3)设法减小实验误差:实验误差的大小直接关系着探究工作是否成功,是否能正确地建立变量之间的关系
8、,揭示事物的本质本实验注重了两个方面:平衡小车在木板上运动的摩擦力保证小车脱离橡皮筋后做匀速运动;在纸带上选取点迹清楚、间距均匀的部分计算小车的速度(4)利用物理图象,适当地进行坐标变换,探索物理量之间的关系自 学 导 航要 点 导 析第15页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思方 法 导 学自 学 导 航要 点 导 析第16页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思思维导悟导悟 1 实验操作与实验原理的考查【例 1】为了探究功与物体速度变化的关系,现提供如图 762 甲所示的器材,让小车在橡皮筋的作用下由静止释放后沿木板
9、前行,请思考探究思路并回答下列问题(打点计时器所用交流电源的频率为 50Hz)图 762自 学 导 航要 点 导 析第17页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思(1)为了消除摩擦力的影响应采取的措施是_(2)当分别用同样的橡皮筋 1 条、2 条、3 条并起来进行第 1 次、第 2 次、第 3 次实验时,每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致,把第 1 次实验时橡皮筋对小车做的功记为 W.橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出,图 762 乙所示是其中四次实验打出的部分纸带请根据以上所述及纸带上的数据填写下表:次数12 3 4橡皮筋对小车
10、做的功W小车获得的速度 v(m/s)v2(m2/s2)(3)从表中数据可得出的结论是:_.自 学 导 航要 点 导 析第18页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思【解析】(1)将木板固定有打点计时器的一端垫起适当的高度,直到轻推小车后,纸带上打出均匀分布的点(2)橡皮筋做功结束后小车将做匀速直线运动,此时的速度就是小车获得的速度从题图乙读出四次实验中小车匀速运动时一个打点时间间隔里的位移 x 分别是 2.00cm、2.83cm、3.46cm、4.00cm.时间间隔 tT1f0.02s,将 x、t 代入公式 vxt可计算出表中所需填写的数据(3)研究表中功与
11、对应的速度平方的关系可知:在误差允许的范围内,若物体从静止开始运动,外力做的功与速度的平方成正比自 学 导 航要 点 导 析第19页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思【答案】(1)将木板固定有打点计时器的一端垫起,使木板成为斜面,利用重力沿斜面的分力平衡摩擦力(2)如下表所示:次数1234橡皮筋对小车做的功W2W3W4W小车获得的速度 v(m/s)1.001.421.732.00v2(m2/s2)1.002.022.994.00(3)在误差允许的范围内,若物体从静止开始运动,外力做的功与速度的平方成正比自 学 导 航要 点 导 析第20页同步导练/RJ必
12、修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思【点悟】本实验操作注意以下两点:(1)保证每次橡皮筋的伸长相同,通过增加橡皮筋条数来改变外力所做的功,不需要计算功的具体数值;利用纸带上均匀分布的点测算小车获得的速度(2)实验中,为了只让橡皮筋做功,需要利用小车重力沿斜面的分力平衡掉摩擦力,所以,应该将木板一端适当垫高,轻推小车,直到小车可以做匀速运动自 学 导 航要 点 导 析第21页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思【变式训练 1】如图 763 甲所示是小徐同学做“探究做功与速度变化的关系”的实验装置他将光电门固定在直轨道上的 O 点,用同一
13、重物通过细线拉同一小车,每次小车都从不同位置由静止释放,各位置 A、B、C、D、E、F、G(图中只标出了 O、G)离 O 点的距离 d 分别为 8 cm、16 cm、24 cm、32 cm、40 cm、48 cm,56 cm.图 763自 学 导 航要 点 导 析第22页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思(1)该实验_(填“需要”或“不需要”)测量重物的重力(2)该实验_(填“必须”或“不必”)平衡摩擦力实验次数1234567d/102 m8.0016.00 24.00 32.00 40.00 48.00 56.00v/(m/s)0.490.690.85
14、0.991.091.211.50v2/(m/s)20.240.480.720.981.191.462.25v/(m/s)120.700.830.921.001.041.101.23自 学 导 航要 点 导 析第23页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思(3)为了探究做功与速度变化的规律,依次得到的实验数据记录如表所示请选取其中最合适的两行数据在图 763 乙的方格纸内描点作图(4)从图象得到的直接结论是_,从而间接得到做功与物体速度变化的规律是_自 学 导 航要 点 导 析第24页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思解
15、析:(1)该实验中,根据 WFs,Fma 和 svt2v022a,可得 Fs12mvt212mv02,即外力做功与重物的质量无关,实验不需要测量重物的质量(重力)(2)该实验中已经测量了物体的位移与速度,来探究合外力与物体的速度的变化关系,所以是否存在摩擦力对该实验没有影响故不需要平衡摩擦力 自 学 导 航要 点 导 析第25页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思(3)根据表格中记录的数据可得,物体的位移 d 与物体的速度以及速度的平方根都不存在正比例的关系,与速度的平方接近正比例关系,所以可选择 v2 为坐标系的纵坐标将表格中的数据在 dv2 坐标系中描
16、点连线如图 764.图 764自 学 导 航要 点 导 析第26页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思(4)从图 764 的图象得到的直接结论是 d 与 v2 成正比;从而间接得到做功与物体速度变化的规律是合外力做功与 v2成正比答案:(1)不需要(2)不必(3)见解析图(4)d 与 v2成正比 做功和速度的二次方成正比自 学 导 航要 点 导 析第27页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思导悟 2 实验数据的处理【例 2】如图 765 所示为某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验装置,图中小车是在一条橡皮筋的作
17、用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为 W.当用 2 条、3 条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 765自 学 导 航要 点 导 析第28页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思(1)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 766 所示的纸带回答)图 766自 学 导 航要 点 导 析第29页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导
18、 思(2)下面是本实验的数据记录表.自 学 导 航要 点 导 析第30页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思请运用表中测定的数据在图 767 所示的坐标系中作出相应的图象,得出的结论是_图 767自 学 导 航要 点 导 析第31页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思【解析】(1)应取小车达到匀速运动的区域来计算,G、J 之间某一段或 G、J 全部(2)作出 Wnv2n图象,图象见答案在误差允许的范围内,图线是过原点的直线,说明 Wn 与 v2n成正比自 学 导 航要 点 导 析第32页同步导练/RJ必修 物理 经典品
19、质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思【答案】(1)GJ(只要取匀速部分均为正确)(2)如图 768 所示图 768在误差允许的范围内,若物体从静止开始运动,外力做的功与速度的平方成正比自 学 导 航要 点 导 析第33页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思【点悟】数据处理方法:在“探究功与速度变化的关系”的实验中,确定了橡皮筋对小车所做的功和小车获得的速度后,如果作出的 Wv 图线不是一条直线,可以根据测得的速度分别作出 Wv2、Wv3、W v的图线,哪个图线为直线,则它们之间就具有正比关系自 学 导 航要 点 导 析第34页同步导练/RJ必修 物理
20、 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思【变式训练 2】在“探究功与速度变化的关系”实验中,某同学设计了如图 769甲所示的实验方案:使小物块在橡皮筋的作用下沿水平桌面被弹出,第二次、第三次操作时分别改用 2 根、3 根、同样的橡皮筋将小物块弹出,测出小物块被弹出时速度,然后找到牵引力对小物块做的功与小物块速度的关系图 769自 学 导 航要 点 导 析第35页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思(1)(多选)要测得小物块被弹出后的水平速度,需要测量哪些物理量:_(填正确答案标号,g 已知)A小物块的质量 mB橡皮筋的原长 xC橡皮筋的伸长量 x
21、D桌面到地面的高度 hE小物块抛出点到落地点的水平距离 L自 学 导 航要 点 导 析第36页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思(2)用测量的物理量表示获得速度大小的表达式_(3)能够实现橡皮筋对小物块做功整数倍变化的是_A增加相同橡皮筋的条数,使小物块每次从同位置释放B橡皮筋两端固定,使橡皮筋的伸长量依次加倍C橡皮筋两端固定,使橡皮筋的长度依次加倍D释放小物块的位置等间距的变化(4)根据实验数据做出 Wv2的图象如图 769 乙所示,图线不通过原点的原因是_自 学 导 航要 点 导 析第37页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学
22、真 题 导 思解析:(1)(2)分析物块的运动情况可知,物块离开桌面后做平抛运动,竖直方向上,h12gt2,水平方向上,Lvt,联立解得 vLg2h.要测物块被弹出时的速度,需要测量桌面到地面的高度 h,小物块抛出点到落地点的水平距离 L.(3)实验时,选择相同的橡皮筋,使橡皮筋的形变量相同,通过改变橡皮筋的条数改变橡皮筋对小车所做的功,A 选项正确(4)物块在桌面上运动时,摩擦力存在,对物块做负功,图象不过原点 答案:(1)DE(2)vLg2h(3)A(4)物体在桌面上运动时要克服摩擦力做功自 学 导 航要 点 导 析第38页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题
23、 导 思探究导引探究 实验的迁移创新【例】某兴趣小组通过物块在斜面上运动的实验,探究“合外力做功 W 和物体速度 v 变化的关系”实验开始前,他们提出了以下几种猜想:W v;Wv;Wv2.他们的实验装置如图 7610 甲所示,PQ 为一块倾斜放置的木板,在 Q 点固定一个速度传感器,每次实验时物体都从不同位置处由静止释放图 7610自 学 导 航要 点 导 析第39页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思(1)实验中是否需要测出木板与水平面的夹角?_.(2)同学们设计了以下表格来记录实验数据其中 L1、L2、L3、L4、代表物体分别从不同高度处无初速度释放时
24、初始位置到速度传感器的距离,v1、v2、v3、v4、表示物体每次通过 Q 时的速度.实验次数1234LL1L2L3L4vv1v2v3v4他们根据实验数据绘制了如图 7610 乙所示的 Lv 图象,并由图象形状得出结论 Wv2.他们的做法是否合适?请说明理由_.自 学 导 航要 点 导 析第40页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思(3)在此实验中,木板与物体间摩擦力大小_(填“会”或“不会”)影响得出的探究结果【解析】(1)在本实验中,合外力做功仅与物体释放的位置有关,不需要测木板与水平面的夹角(2)图线是曲线,不能通过 Lv 图线确切反映出 Wv2的规律
25、(3)不会,合外力做功已经包含了摩擦力做功的因素【答案】(1)不需要(2)不合适,由曲线不能直接确定函数关系,应进一步绘制 Lv2 图象(3)不会自 学 导 航要 点 导 析第41页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思【点悟】实验迁移问题一直是高考考查的重点,其设计方法往往有两类:一类是有原型,即根据课本上的演示实验或者学生实验更改一定的条件另一类是创新型实验,没有原型,但这类实验的出发点往往对应最基本的物理概念对于第一种类型,解题时关键是透彻理解演示实验或学生实验的过程或操作步骤,然后根据所给条件进行适当调整而对于第二种类型,解题时更重要的是理解实验原理
26、,然后根据所给定的条件进行思考自 学 导 航要 点 导 析第42页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思真 题 导 思自 学 导 航要 点 导 析第43页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思1(2017 年高考北京卷)如图 7611 所示,用质量为 m 的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验图 7611自 学 导 航要 点 导 析第44页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思(1)打点计时器使用的电源是_
27、(选填选项前的字母)A直流电源 B交流电源(2)实验中,需要平衡摩擦力和其它阻力,正确的操作方法是_(选填选项前的字母)A把长木板右端垫高 B改变小车的质量在不挂重物且_(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其它阻力的影响A计时器不打点B计时器打点自 学 导 航要 点 导 析第45页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思(3)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为 O.在纸带上依次取 A、B、C若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为 T.测得A、B、C各点到 O 点的距
28、离为 x1、x2、x3,如图 7612 所示图 7612实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为 mg.从打 O 点到打B 点的过程中,拉力对小车做的功 W_,打 B 点时小车的速度 v_.自 学 导 航要 点 导 析第46页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思(4)以 v2为纵坐标,W 为横坐标,利用实验数据作出如图 7613 所示的 v2W 图象由此图象可得 v2 随 W 变化的表达式为_根据功与能的关系,动能的表达式中可能包含 v2 这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是_图 7613自 学 导 航要 点 导
29、析第47页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理论上分析,图 7614 中正确反映 v2W 关系的是_图 7614自 学 导 航要 点 导 析第48页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思解析:(1)打点计时器使用的电源是交流电源,故选 B.(2)实验中,平衡摩擦力和其它阻力时,应先不挂重物,把长木板右端适当垫高,在小车后面挂上纸带,接通电源,在打点计时器打点的情况下,轻推一下小车,给小车一个初速度,若小车拖着纸带做匀速运动,则表明
30、已经消除了摩擦力和其它阻力的影响(3)实验中,可认为小车所受的拉力F 大小为 mg,从打 O 点到打 B 点的过程中,拉力对小车做的功 WFx2mgx2.在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,故 vBxAC2Tx3x12T.(4)由题图可知,v2kW,斜率 kv2W,其单位为 m2s2J1.又 1 J1 Nm,1 N1 kgms2,故 1 J1 kgm2s2,故 J1kg1m2s2,因此斜率 kv2W的单位为 1kg,故与图线斜率有自 学 导 航要 点 导 析第49页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思关的物理量应是质量(5)假设
31、完全消除了摩擦力和其它阻力的影响,对由小车和重物组成的系统,其动能增加量为 EkmMv22,考虑到我们按重力做功 Wmgx,有 EkMmv22W,即 v22MmW,故 v2W 的图象斜率 k2Mm,保持不变,故选项A 正确答案:(1)B(2)A B(3)mgx2 x3x12T(4)v2kW,k(4.55.0)m2s2J1 质量(5)A自 学 导 航要 点 导 析第50页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思2(2017 年高考江苏卷)利用如图 7615 所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系小车的质量为 M200.0 g,钩码的质量为 m10.0 g
32、,打点计时器的电源为 50 Hz 的交流电图 7615(1)挂钩码前,为了消除摩擦力的影响,应调节木板右侧的高度,直至向左轻推小车观察到_自 学 导 航要 点 导 析第51页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思(2)挂上钩码,按实验要求打出的一条纸带如图 7616 所示选择某一点为 O,依次每隔 4 个计时点取一个计数点用刻度尺量出相邻计数点间的距离 x,记录在纸带上计算打出各计数点时小车的速度 v,其中打出计数点“1”时小车的速度 v1_m/s.图 7616自 学 导 航要 点 导 析第52页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真
33、 题 导 思(3)将钩码的重力视为小车受到的拉力,取 g9.80 m/s2,利用 Wmgx 算出拉力对小车做的功 W.利用 Ek12Mv2算出小车动能,并求出动能的变化量 Ek.计算结果见下表.W/103J2.45 2.923.35 3.81 4.26Ek/103J2.31 2.733.12 3.61 4.00请根据表中的数据,在方格纸上作出 EkW 图象图 7617自 学 导 航要 点 导 析第53页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思(4)实验结果表明,Ek总是略小于 W.某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的用题中小车和钩码质量的数据可算出小
34、车受到的实际拉力 F_N.自 学 导 航要 点 导 析第54页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思解析:(1)挂钩码前,调节木板右侧的高度,直至向左轻推小车,观察到小车做匀速直线运动,表明此时已消除了摩擦力的影响。(2)打出计数点“1”时小车的速度 v12.062.501020.2 m/s0.228 m/s。(3)根据题表格中的数据,描点作图(4)由于 Wmgx,EkFx,则有 FEkW mg4.242.004.502.140.019.8N0.093N.答案:(1)小车做匀速运动(2)0.228(3)如图 7618(4)0.093图 7-6-18自 学 导
35、 航要 点 导 析第55页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思3(2014 年高考天津卷)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等组装的实验装置如图 7619 所示图 7-6-19自 学 导 航要 点 导 析第56页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思 若要完成该实验,必需的实验器材还有哪些_实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使
36、牵引小车的细绳与木板平行他这样做的目的是下列的哪个_(填字母代号)A避免小车在运动过程中发生抖动B可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力自 学 导 航要 点 导 析第57页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思平衡摩擦力后,当他用多个钩码牵引小车时,发现小车运动过快,致使打出的纸带上点数较少,难以选到合适的点计算小车速度在保证所挂钩码数目不变的条件下,请你利用本实验的器材提出一个解决办法:_.他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些这
37、一情况可能是下列哪些原因造成的_(填字母代号)A在接通电源的同时释放了小车B小车释放时离打点计时器太近C阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力自 学 导 航要 点 导 析第58页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思解析:根据实验原理可知,需要验证 mgx12mv2,同时根据运动学规律可知,本实验需要测量钩码的质量、小车的质量和位移,故还需要的实验器材有:天平(包括砝码)和刻度尺分析小车受力可知,在平衡摩擦力的基础上,使细绳与木板平行是为了让细绳的拉力充当小车所受的合外力,故 D 选项正确纸带上打出的点过少,说明小
38、车的速度过大,加速度也过大,因此可以减少钩码数量或增加小车质量(在小车上加适量的砝码或钩码);而题目中要求所挂钩码数量不变,因此只能选择在小车上加适量的砝码(或钩码)在此实验中,根据牛顿第二定律可知,钩码的重力大于细绳的拉力,而实验中用重力代替拉力会导致拉力做功的计算值比真实值偏大;如果实验未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力也会导致拉力做功的计算值比真实值偏大,故 CD 选项正确自 学 导 航要 点 导 析第59页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思答案:刻度尺、天平(包括砝码)D 可在小车上加适量的砝码(或钩码)CD自 学 导 航要 点 导 析第60页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学真 题 导 思能力导练十九