第4讲实验五探究动能定理.pptVIP

1．通过实验探究外力对物体做功与物体速度的关系． 2．通过实验数据分析，总结出做功与物体速度平方的正比关系． 1．不是直接测量对小车做功，而是通过改变橡皮筋条数确定对小车做功W、2W、3W、……. 2．由于橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点计时器测出，也可以用其他方法测出．这样，进行若干次测量，就得到若干组功和速度的数据． 3．以橡皮筋对小车做的功为纵坐标，小车获得的速度为横坐标，作出W－v曲线，分析这条曲线，可以得知橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度的定量关系． 小车(前面带小钩)、100～200 g砝码、长木板，两侧适当的对称位置钉两个铁钉、打点计时器及纸带、学生电源及导线(使用电火花计时器不用学生电源)、5～6条等长的橡皮筋、刻度尺． 1．按如图所示将实验仪器安装好．同时平衡摩擦力． 2．先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W1，将这一组数据记入表格． 3．用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这样橡皮筋对小车做的功为W2，测出小车获得的速度v2，将数据记入表格． (2)实验数据记录 (3)实验数据处理及分析：在坐标纸上(如下图所示)画出W－v和W－v2图线(“W”以一根橡皮筋做的功为单位)． 1．误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋的拉力做功W与橡皮筋的条数不成正比． 2．没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造成误差． 3．利用打上点的纸带计算小车的速度时，测量不准带来误差． 关于探究动能定理的实验中，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使其水平 D．先接通打点计时器电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出 【解析】　本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要测出以后各次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就已经足够了，A错；每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，只有这样才能保证以后各次实验时，橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍，B错；小车运动中会受到阻力，只有使木板倾斜到一定程度，才能减小误差，C错；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，D正确． 【答案】　D 为了探究恒力作用时的动能定理，某同学做了如下实验，他让滑块在某一水平面上滑行，利用速度采集器获取其初速度v，并测量出不同初速度的最大滑行距离x，得到下表所示几组数据： (1)一同学根据表中数据，作出x－v图象如下图甲所示．观察该图象，该同学作出如下推理：根据x－v图象大致是一条抛物线，可以猜想x可能与v2成正比．请在图乙所示坐标纸上选择适当的坐标轴作出图线验证该同学的猜想． (2)根据你所作的图象，你认为滑块滑行的最大距离x与滑块初速度平方v2的关系是________． 【解析】　(1)做出x－v2图线如图所示． (2)由图可以看出，滑块滑行的最大距离x与滑块初速度平方v2成正比． 即x∝v2. 【答案】　(1)见解析　(2)x∝v2 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．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则： (3)在(2)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量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)． 【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 1．在用下图所示装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是 (　　) 【解析】　本题主要考查本实验的实验原理，考查考生的理解能力． 实验通过增加橡皮筋的条数，使橡皮筋对小车做的功成倍增加，故A正确，B错误．小车的速度对应的是橡皮筋对小车做功完毕时的情形，故C正确，D错误． 【答案】　AC 2．如下图所示，在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，关于橡皮筋做的功，下列说法中正确的是(　　) 【解析】　橡皮筋的功等于橡皮筋所释放的弹性势能，但无法直接测量，橡皮筋的条数成倍增加，弹性势能也会成倍增加，即做功成倍增加，但橡皮筋只是在释放弹性势能的一段时间内才做功，故A、C错，B对；橡皮筋的弹性势能与形变量的