第五章 第5單元 一 探究動(dòng)能定理 1關(guān)于“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)中，下列敘述正確的是()A每次實(shí)驗(yàn)必須設(shè)法算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值B每次實(shí)驗(yàn)中，橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致C放小車的長木板應(yīng)該盡量使其水平D先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出解析：本實(shí)驗(yàn)沒有必要測出橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要測出以后各次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋做的功是第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的多少倍就已經(jīng)足夠了，A錯(cuò)；每次實(shí)驗(yàn)橡皮筋伸長的長度必須保持一致，只有這樣才能保證以后各次實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋做的功是第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的整數(shù)倍，B錯(cuò)；小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力，只有使木板傾斜到一定程度，才能減小誤差，C錯(cuò)；實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始工作，然后再讓小車在橡皮筋的作用下彈出，D正確答案：D2如圖實(shí)110所示，在“探究動(dòng)能定理”實(shí)驗(yàn)中小車在運(yùn)動(dòng)過程中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s，小車的運(yùn)動(dòng)情況在A、B之間可描述為_運(yùn)動(dòng)，在C、D之間可描述為_運(yùn)動(dòng)小車離開橡皮筋后的速度為_m/s.圖實(shí)110答案：加速度逐漸減小的加速直線勻速直線0.363(2020·濟(jì)南模擬)某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟是：擺好實(shí)驗(yàn)裝置如圖實(shí)111所示將質(zhì)量為200 g的小車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，并按住小車在質(zhì)量為10 g、30 g、50 g的三種鉤碼中，他挑選了一個(gè)質(zhì)量為50 g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P上釋放小車，打開電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，打出一條紙帶(1)在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條經(jīng)測量、計(jì)算，得到如下數(shù)據(jù)：第一個(gè)點(diǎn)到第N個(gè)點(diǎn)的距離為40.0 cm.打下第N點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為1.00 m/s.該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力，算出：拉力對小車做的功為_ J，小車動(dòng)能的增量為_ J.(2)此次實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果，他沒能得到“恒力對物體做的功，等于物體動(dòng)能的增量”，且誤差很大顯然，在實(shí)驗(yàn)探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素請你根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置和操作過程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因是_.解析：(1)拉力Fmg0.050×9.8 N0.49 N，拉力對小車做的功WF×l0.49×0.400 J0.196 J小車動(dòng)能的增量Ekmv2×0.200×1.002 J0.100 J(2)誤差很大的可能原因：小車質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量，使鉤碼的重力與小車受到的繩的拉力差別較大；沒有平衡摩擦力；先放小車后開電源，使打第一個(gè)點(diǎn)時(shí)，小車已有一定的初速度答案：(1)0.1960.100(2)小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量；沒有平衡摩擦力；操作錯(cuò)誤：先放小車后接通電源4(2020·廣東高考)某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動(dòng)能定理”如圖實(shí)112所示，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線將其通過一個(gè)定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小在水平桌面上相距50.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器記錄小車通過A、B時(shí)的速度大小小車中可以放置砝碼圖實(shí)112(1)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：測量_和拉力傳感器的總質(zhì)量M1；把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路將小車停在C點(diǎn)，_，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄細(xì)線拉力及小車通過A、B時(shí)的速度在小車中增加砝碼，或_，重復(fù)的操作(2)表1是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量m之和，|v22v12|是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量E，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所做的功表格中E3_，W3_.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)表1數(shù)據(jù)記錄表次數(shù)M/kg|v12v22|/(m/s)2E/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40E31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43(3)根據(jù)表1，請?jiān)趫D實(shí)113中的方格紙上作出EW圖線圖實(shí)113解析：(1)略(2)由各組數(shù)據(jù)可見規(guī)律Em|v22v12|，可得E30.600 J觀察FW數(shù)據(jù)規(guī)律可得數(shù)值上W3F/20.610 J(3)在方格紙上作出EW圖線如圖所示答案：(1)小車然后釋放小車改變鉤碼數(shù)量(2)0.600 J0.610 J(3)見解析圖5某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖實(shí)114所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)圖實(shí)114若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則(1)你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有_(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是_，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是_(3)在(2)的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量為M.往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量為m.讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2(v1v2)則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_(用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測量得到的物理量)解析：該實(shí)驗(yàn)中的研究對象是滑塊，目的是比較合外力對滑塊所做的功與滑塊動(dòng)能的增量的關(guān)系因?yàn)楹贤饬Σ坏扔诨瑝K的重力，兩端質(zhì)量不可能“抵消”，所以要分別測出沙、滑塊的質(zhì)量，還要測出滑塊移動(dòng)的距離，便于計(jì)算做的功和速度實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意平衡摩擦力，以減少誤差，從實(shí)驗(yàn)方便性上考慮要把沙的重力看做滑塊的合外力，故m遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M，故實(shí)驗(yàn)表達(dá)式為mgLMv22Mv12.答案：(1)天平、刻度尺(2)沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量平衡摩擦力(3)mgLMv22Mv12