第五章 第5讲 实验五 探究动能定理

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1、第5讲　实验五　探究动能定理1．用如图1所示的装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是(填字母代号)(　　)．图1A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动B．每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值D．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值E．实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源F．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G．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

2、速度解析　当小车拉着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时，沿长木板方向的重力的分力大小等于摩擦力，即在实验中可消除摩擦力的影响，A正确；由实验原理可知，B、C正确，D错误；使用打点计时器时都必须先接通电源再释放小车，E错误；橡皮筋拉力做的总功等于小车动能的增加，此动能应为小车获得的最大动能，所以用打点计时器打下的纸带测定的是小车的最大速度，F正确、G错误．答案　ABCF2．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2所示的实验装置．图2(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_____

3、___．(2)如图3所示，游标卡尺测得遮光条的宽度Δd＝________cm；实验时，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Δt，则滑块最后匀速运动的速度表达式为________(用字母表示)．图3(3)逐条增加橡皮条，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Wv2图象应是________．解析　(1)将滑块轻置于气垫导轨上，看其是否滑动，或者将滑块轻置于气垫导轨上，轻推滑块看是否匀速运动．(2)遮光条宽度Δd

4、＝5mm＋0.05×10mm＝5.50mm＝0.0cm.由速度的定义得v＝.(3)由动能定理得W＝mv2，所以Wv2图象应是过坐标原点的一条倾斜直线．答案　见解析3．某实验小组采用如图4所示的装置探究“动能定理”．图中小车内可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器的工作频率为50Hz.图4(1)实验的部分步骤如下：①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；②将小车停在打点计时器附近，______________，________________，小车拖动纸带，打点计时器

5、在纸带上打下一系列点，关闭电源；③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作．(2)如图5是某次实验得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及多个计数点A、B、C、D、E、……，可获得各计数点刻度值s，求出对应时刻小车的瞬时速度v，则D点对应的刻度值为sD＝________cm.D点对应的速度大小为vD＝________m/s.图5(3)下表是某同学在改变钩码或小车中砝码的数量时得到的数据．其中M是小车质量M1与小车中砝码质量m之和，

6、v－v

7、是纸带上某两点的速度的平方差，可以据此计算出动能变化量ΔE；F是钩码所受重力的大小，W

8、是以上两点间F所做的功.次数M/kg

9、v－v

10、/(m2·s－2)ΔE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4900.21020.5001.650.4130.9800.43030.5002.400.6001.4700.63041.0002.401.2002.4501.24051.0002.841.4202.9401.470由上表数据可以看出，W总是大于ΔE，其主要原因是：钩码的重力大于小车实际受到的拉力造成了误差，还有______________________________．答案　(1)先接通电源　后释放小车(2)8

11、.15(8.12～8.18皆可)　0.54(0.54～0.都对)(3)没有平衡摩擦力4．为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图6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OP、OQ的长度h和s.改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据．图6(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在图7中作出sh关系的图

12、象.h/cm20.030.040.050.060.0s/cm19.528.539.048.056.5图7(3)实验测得A、B的质量分别为m＝0.40kg、M＝0.50kg.根据sh图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ＝______