专题12.5 探究动能定理实验

1.（2018江西赣中南五校联考）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所示。

①若要完成该实验,必需的实验器材还有哪些

。

②实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使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

③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方法:

。

④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。这一情况可能是下列哪些原因造成的 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 【参考答案】①刻度尺、天平(包括砝码) ②D ③可在小车上加适量的砝码(或钩码) ④CD

【命题意图】本题考查探究绳拉力做功与小车动能变化的关系实验及其相关的知识点，意在考查对动能定理的理解和实验探究能力。

(填字母代号)。

④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。造成这一情况的可能原因是：阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉，钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力，选项CD正确。

2（2018湖南三校联考）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1所示的装置，他们还找来了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、细沙．要完成该项实验，则： （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和沙桶的总重力大小基本相等，要使沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，另外，实验时还要______；

（3）在（2）的基础上，某同学测出滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，测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s，并根据纸带算出这两点速度的大小分别为v1与v（．则实验要验证的数学表达式为：2v1＜v2）______

(4)若取v1=0，图中符合实验结论的应是选项______。

【参考答案】（1）天平，刻度尺（米尺）．(2)平衡摩擦力 （3）mgs=

1212

Mv2-Mv1．（4）C 22

3．（2017云南昆明适应性检测）某实验小组用如图所示的装置探究动能定理，并测量当地的重力加速度。将小钢球从固定轨道倾斜部分某处由静止释放，经轨道末端水平飞出。落到铺着白纸和复写纸的水平地面上，在白纸上留下点迹。为了使问题简化，小钢球在轨道倾斜部分下滑的距离分别为L、2L、3L、4L……，这样在轨道倾斜部分合外力对小钢球做的功就可以分别记为W0、2W0、3W0、4W0……

（1）为了探究动能定理，除了测量小钢球离开轨道后的下落高度h和水平位移s外，还需测量____ A．L、2L、3L、4L……的具体数值 B．轨道与小钢球之间的动摩擦因数? C．小钢球的质量m

（2）请用上述必要的物理量写出探究动能定理的关系式，W=________________；

（3）为了减小实验误差必须进行多次测量，在L、2L、3L、4L……处的每个释放点都要让小钢球重复释放多次，在白纸上留下多个点迹。那么，确定在同一位置释放的小钢球在白纸上的平均落点位置的方法是_________________________________________。

（4）该实验小组利用实验数据得到了如图所示的图像，则图像的横坐标表示______（填“s”或“s2”），若该图线的斜率为k，则当地的重力加速度g=____（用图中相关的物理量表示）。

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