高考物理实验 实验五 探究动能定理2

高考物理实验 实验五 探究动能定理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 教材实验练基础1在用如图实59 所示装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是()图实59A通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B通过改变橡皮筋的长度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解析：选 验采用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的情形，故 C 正确，D 错误。 2如图实510 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( 2、 )图实510A橡皮筋做的功可以直接测量B通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加C橡皮筋在小车运动的全程中始终做功D把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功也增加为原来的两倍解析：选 B橡皮筋做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平方成正比，当拉伸为原来的两倍时，功变为原来的 4 倍，故 D 错。 3(2012三门峡模拟)某学习小组在 “探究功与速度变化关系”的实验中采用了如图实511 所示的实验装置。 光世昌老师高中 3、物理精品资源免费下载地址 511(1)将气垫导轨接通气泵，通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平，检查是否调平的方法是_。 (2)如图实512 所示，游标卡尺测得遮光条的宽度 d_ 验时，将橡皮条挂在滑块的挂钩上，向后拉伸一定的距离，并做好标记，以保证每次拉伸的距离恒定。 现测得挂一根橡皮条时，滑块弹离橡皮条后，经过光电门的时间为 t，则滑块最后匀速运动的速度表达式为_( 用字母表示)。 图实512(3)逐根增加橡皮条，记录每次遮光条经过光电门的时间，并计算出对应的速度。 则画出的 Wv 2 图象应是_。 解析：(1)检查导轨是否水平的方法：将滑块轻放在气垫导轨上，看其是否滑动( 或将滑块轻放在气垫导轨上， 4、轻推滑块看是否匀速)。 (2)d 5 0v。 )由动能定理可知，W 画出的 Wv 2图象应是过坐标原点的一条倾斜直线。 12答案：(1)将滑块轻置于气垫导轨之上，看其是否滑动或将滑块轻置于气垫导轨之上，轻推滑块看是否匀速(其他方法正确同样得分 )(2)(3) 过坐标原点的一条倾斜直“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验中备有下列器材：光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 电磁打点计时器；码、小车、砝码盘；1)其中多余的器材是_；缺少的器材是_。 (2)测量时间的工具是_；测量质量的工具是_。 (3)如图实513 所示是打点计时器打出的小车( 质量为 m)在恒力作用下做匀加速直线运动的纸带。 5、测量数据已用字母表示在图中，打点计时器的打点周期为 T。 请分析：利用这些数据能否验证动能定理。 若不能，请说明理由；若能，请说出做法，并对这种做法做出评价。 图实513解析：(1)计算小车速度是利用打点的纸带，故不需要秒表；电磁打点计时器应使用低压交流电源，故多余的器材是 C、E；测量点与点之间的距离要用毫米刻度尺，故缺少的器材是毫米刻度尺。 (2)测量时间的工具是电磁打点计时器，测量质量的工具是天平。 (3)能。 从 A 到 B 的过程中，恒力做的功为 x 体动能的变化量为 m( )2 m( )2 m ，12 2B 12 2A 12 2 2 m 即可。 12 、B 两点的距离较远，测量时的相对误差较小； 6、缺点：只进行了一次测量验证，说服力不强。 答案：(1)C、E毫米刻度尺 (2) 电磁打点计时器天平(3)见解析改进实验练能力1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 ，。 他们的实验装置如图实514 甲所示，一块倾 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)。 在刚开始实验时，有位同学提出，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器的示数就行了，大家经过讨论采纳了该同学的建议。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 514(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 7、度无初速释放，测出物体从初始位置到速度传感器的距离 2、L 3、L 4，读出物体每次通过速度传感器 Q 的速度 v1、v 2、v 3、v 4、，并绘制了如图乙所示的 Lv 图象。 根据绘制出的 Lv 图象，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( )ALv 2 图象 BL 图象 图象 DL 图象1v 1v(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。 解析：(1)因为 WE k，而 Wmg()L，E k 式两边都有 m，所12以探究 W 与 m。 (2)由于题图乙是关于“L v ”的图象，该图象为曲线，不便于直观地看出 L 和 以，下一步应作出“Lv 2”的 8、图象，应选 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 案：(1)见解析(2)A(3)不会2利用图实515 甲所示实验装置可粗略测量人吹气产生的压强。 两端开口的细玻璃管水平放置，管内塞一潮湿小棉球，实验者从玻璃管的一端 A 吹气，棉球从另一端 B 飞出，测得玻璃管内部截面积 S，距地面高度 h，棉球质量 m，开始时棉球的静止位置与管口B 的距离为 x，落地点 C 与管口 B 的水平距离为 l，然后多次改变 x，测出对应的 l，画出l2x 关系图线如图乙所示，并由此得出相应的斜率 k。 图实515(1)若不计棉球在空中运动时的 9、空气阻力，根据以上测得的物理量可得，棉球从 B 端飞光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 _。 (2)假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值，不计棉球与管壁的摩擦，重力加速度 g、大气压强 为已知，利用图乙中拟合直线的斜率 k 可得，管内气体压强p_。 (3)考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦力，则(2)中得到的 p 与实际压强相比_(填：偏大、偏小)。 解析：(1)lv 0t，h v0l。 12 )(pp 0)0故 xp pp 0。 )因没有考虑摩擦阻力的作用，求出的压强偏小。 答案：(1)l (2)(3)偏小16 所示，是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做功和物体速度变化的关系”的实验，图中 10、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。 当我们把 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。 实验中小车每次获得的速度由打点计时器所打点的纸带测出。 图实516(1)除了图中的已给出的实验器材外，还需要的器材有_；(2)实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是_；(3)每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ；(4)下面是本实验的数据记录表，请将第 2 次、第 3 次 实验中橡皮筋做的功填写在对应的位置；数据物理量 11、橡皮筋做的功10 个间距的距离 x(m)10 个间距的时间 T(s)小车获得的速度 )从理论上讲，橡皮筋做的功 n_，请你根据表中测定的数据在如图实517 所示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性。 图实517(6)若在实验中你作出的图线与理论的推测不完全一致，你处理这种情况的做法是_。 解析：(1)计算小车速度需要测量纸带上的点的距离，要用刻度尺。 (2)要让小车在木板上匀速运动，因而木板要倾斜以平衡摩擦力。 (3)小车匀速运动时，纸带上的点的间隔均匀。 (4)橡皮筋每增加一条，对小车做的功就增加 W。 (5)纵坐标表示速度的平方，横坐标表示功，利用描点法描出各组数据对应的点，然后用平滑曲线连线作出 v W 图所示。 2 (6)分析误差来源，改进实验方案或测量手段，重新进行实验。 答案：(1)刻度尺(2) 把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力(3)点距均匀(4)2W、3W、4W 、 5W(5)v 图象见解析图(6)分析误差来源，改进实验方案或测量手段，2。