1、2012届高考一轮物理复习（人教版）课时训练第五章 机械能守恒定律第4讲实验五 探究动能定理1如图547所示，是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.当我们用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，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出图547除了图中的已给出的实验器材外，还需要的器材有 ()A交流电源 B天平C秒表 D刻度尺答案：AD2在“探究动能定理”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，
2、由静止开始在几条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，虽然用到橡皮筋的条数不同，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均匀的部分进行计算解析：在本题的实验中，由于小车在运动中受到阻力(摩擦力和纸带的阻力)，所以要使长木板适当倾斜，以平衡小车运动过程中受到的阻力，重复实验时，为了使橡皮筋对小车所做的功与它的条数成正比，所以用到橡皮筋的条数虽然不
3、同，但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同，利用纸带上的点计算小车的速度时，由于要计算的是小车脱离橡皮筋后匀速运动的速度，所以应选用纸带上打点最均匀的部分进行计算，故A，B，D选项是正确的答案：ABD3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，实验装置如图548所示，实验主要过程如下：图548(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、；(2)分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v1、v2、v3；(3)作出Wv草图；(4)分析Wv图象如果Wv图象是一条直线，表明Wv；如果不是直线，可考虑是否存在Wv2、Wv3、W等关系以下关于该实验的说法中正确的是_A本实验设法让橡皮筋对小车做的
4、功分别为W、2W、3W、.所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、.B小车运动中会受到阻力，用补偿的方法，可以使木板适当倾斜C某同学在一次实验中，得到一条记录纸带纸带上打出的点，两端密、中间疏出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小D根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算解析：由于选用同样的橡皮筋，并且每次实验中橡皮筋拉伸的长度相同，因此每条橡皮筋对小车做的功都
5、相同，故A正确；小车在运动中受到的阻力，采取平衡摩擦力的方法补偿，让木板固定在有打点计时器的一端适当抬高，使重力的下滑分力与摩擦力平衡，故B正确；纸带上的点两端密、中间疏，说明小车先在橡皮筋拉力作用下加速，后在阻力作用下减速，故C正确；由于橡皮筋松弛后，小车做匀速运动，此时的速度是橡皮筋对小车做功后的最大速度，故求速度应用匀速的那一段的数据，而不应该使用从第一点到最后一点的数据来计算，故D项错，A、B、C正确答案：ABC4用图549甲所示的装置进行探究动能定理的实验，实验时测得小车的质量为m，木板的倾角为.实验过程中，选出一条比较清晰的纸带，用直尺测得各点与A点间的距离如图549乙所示已知打点
6、计时器打点的周期为T，重力加速度为g，小车与斜面间摩擦可忽略不计图549若取BD段研究小车的动能变化，求动能的变化正确的表达式是 ()Amg(d3d1)sin Bmg(d3d1)C.m2 Dmd4(d42d2)/8T2答案：D5.探究能力是进行物理学研究的重要能力之一物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度的关系，某同学采用了下述实验方法进行探索：如图5410所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间 图5410摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实
7、验数据，得出结论经实验测得的几组和n如下表所示：/rads10.51234n5.02080180320Ek/J另外已测试砂轮转轴的直径为1 cm，转轴间的摩擦力为 N.(1)计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中(2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式为_解析：(1)从脱离动力到最后停止转动，由动能定理得FfnD0Ek0，即Ek0nFfD0.1n将n的不同数值代入可得到相应的转动动能如下表：Ek/J0.5281832答案：(1)Ek/J0.5281832(2)Ek226某实验小组采用如图5411所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码实验中，小车碰到制动装置时
8、，钩码尚未到达地面打点计时器工作频率为50 Hz.图5411(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列点，_；改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复的操作(2)图5412是钩码质量为0.03 kg，砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和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，请将C点的测量结果填在表1中的相应位置图5412图5413(3)在小车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，_做正功，_做负功(4)实验小组根据实验数据绘出了图中的图线(其中v2v2v)根据图线5413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和_答案：(1)接通打点计时器电源，释放小车，关闭打点计时器电源(2)5.055.100.480.50(3)重力(钩码的重力)摩擦力(阻力)(4)v2x(速度平方的变化与位移成正比)小车的质量