2013版物理一轮精品复习学案 实验五 探究动能定理（必修2）

2013版物理一轮精品复习学案 实验五 探究动能定理（必修2）内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 【考纲全景透析】一、验原理采用如图所示装置,让小车在橡皮筋作用下弹出, , 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 2W、3W得出若干组功和速度的数据后, 以橡皮筋对小车做的功 W 为纵坐标, 分别以小车获得的速度 v、 为横坐标,以第 1 次实验时的功 W 为单位, 用描点法分别作出 曲线,分析曲线,验器材小车(前面带小钩)、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 )、56 条等长的橡皮筋、刻度 2、尺. 【热点难点全析】一、长木板的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,直至小车上不挂橡皮筋时,纸带打出的点间距均匀, 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 此时橡皮筋对小车做的功为 W， ，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这时橡皮筋对小车做的功为 2 W，测出小车获得的速度 条、4 条橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，记入表格. 【例 1】(2011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、细线通过滑轮挂上空的沙桶时，释放沙桶，完成该项实验 3、.(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，细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)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量为 天平称出此时细沙和沙桶的总质量为 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 v2(v1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)细沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量 平衡摩擦力(3) 【详解】(1)为了测出滑块的质量和沙桶(及细沙)2)由于沙桶(及细沙)的重力等于滑块受到的合外力的条件 4、是沙桶(及细沙)的质量远小于滑块的质量,且不计摩擦阻力(利用平衡摩擦力的方法) (3)由动能定理可得二、验获得如图所示的纸带，为探究橡皮筋弹力做的功和小车速度的关系，需要测量弹力做功结束时小车的速度，即小车做匀速运动的速度，应在纸带上测量的物理量是：2 间的距离 x，小车速度的表达式是 (T 为打点计时器打点的时间间隔). 坐标纸上画出 线(“W”以一条橡皮筋做的功为单位)验结论：由图象可知功与物体速度变化的关系为 W误差分析光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 （1）误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋的拉力做的功 W 与橡皮筋的条数不成正比.（2）没有完全平衡摩擦力(倾角小) 5、或平衡摩擦力过度(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，）打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做匀速运动，找到长木板的一个合适的倾角.（2）测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分的，也就是选小车做匀速运动状态的.（3）必计算出具体数值.（4）小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些.【例 2】某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前，提出以下几种猜想：Wv，Wv 2,W a)所示，一块倾斜放置的木板，在 Q 处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过 Q 点的速度)位同学提出，不需要测出物体质量，只要测出物体从初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感 6、器的示数就行了，大家经过讨论采纳了该同学的建议.(1)本实验中不需要测量物体质量的理由是什么。 (2)让物体分别从不同高度无初速度释放，测出物体从初始位置到速度传感器的距离2、4，读出物体每次通过速度传感器 Q 的速度 v1、v2、v3、并绘制了如光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (b)所示的 象，若为了更直观地看出 L 和 v 的变化关系，他们下一步应该作出( )象象(3)本实验中，木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探究出的结果。 【详解】(1)因为 W=E k，而 W=mg(,E k= 式两边都有 m，所以探究 W 与 v 的关系可以不用测量质量 m.(2)由于题图(b)是关于“图象， 7、该图象为曲线，不便于直观地看出 L 和 v 的变化关系，所以，下一步应作出 选 A.(3)在实验中，由于物体在斜面上运动时，所受的合力是确定的，即 F 合 =mg(所以摩擦力的大小不会影响 L 和 v 的关系. 【答案】(1)见规范解答(2)A(3)不会【高考零距离】【2012 年】11012江苏卷 为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验实验中，当木块 A 位于水平桌面上的 O 点时，重物 B 刚好接触地面将 A 拉到 P 点，待 B 稳定后静止释放， A 最终滑到 Q 点分别测量 长度 h 和 复上述实验，分别记录几组实验数据图 9光世昌老师高中物理精品资源免费下 8、载地址 (1)实验开始时，发现 A 释放后会撞到滑轮请提出两个解决方法(2)请根据下表的实验数据作出 s h 关系的图象h()实验测得 A、 B 的质量分别为 mM0. 50 s h 图象可计算出 A 木块与桌面间的动摩擦因数 _.(结果保留一位有效数字)(4)实验中，滑轮轴的摩擦会导致 的测量结果_(选填“偏大”或“偏小”)11答案 (1)减小 B 的质量(或增大 A 的质量)增加细线的长度(或降低 B 的起始高度)(2)如图所示(3)偏大解析 (1)实验开始时发现 A 释放后会撞到滑轮，主要是加速度过大或加速时间过长，可以通过减小 B 的质量或增大 A 的质量来减小加速度，通过增加细线的长 9、度或降低 B 的起始高度来缩短加速时间光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2)s h 图象如图所示(3)本实验测动摩擦因数的原理是动能定理，即由 (M m)12 得 s h，图象的斜率 k ，即12 M M m M M m ，解得 5660(4)本实验测动摩擦因数的原理是动能定理，如果考虑克服滑轮摩擦做功 W，则 W (M m) 得 ，如果忽略克12 12 M m动摩擦因数偏大【2011 年】1 （ 2009 广东物理，15，10 分）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 12，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 10、器记录小车受到拉力的大小。 在水平桌面上相距 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。 （1 ）实验主要步骤如下：测量_和拉力传感器的总质量 细线的一端固定在拉力传感器上另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；将小车停在 C 点，_，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B 时的速度。 在小车中增加砝码，或_，重复的操作。 （2 ）表 1 是他们测得的一组数据，其中 M 是 小车中砝码质量 m 之和，|v 21| 是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量E， 是 F 在 A、B 间所作的功。 表格中_，W 3=_.(结果保留三位有效数字)光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 （3 ）根据表 1，请在图 13 中的方格纸上作出线。 表 1 数据记录表次数M/v 21| /(m/s)2E/J F/N W/E 3 34 1）小车、砝码 然后释放小车 减少砝码 （2 ）略；（2）由各组数据可见规律 12，可得E 3=察 据规律可得数值上 W=F/2= （3）在方格纸上作出 线如图所示2 （ 2009 安徽理综，21，6 分）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，试验装置如图所示，试验主要过程如下：n。