20xx粵教版高中物理必修2第四章第三節(jié)探究外力做功與物體動能變化的關系(存儲版)
【正文】 【實驗器材】 電火花打點計時器 、紙帶、重錘、鐵架臺、鉤碼、夾子、刻度尺、學生電源、導線若干． 【實驗步驟】 1. A．按圖 4－ 3－ 6 所示，把打點計時器安裝在鐵架臺上，并接好電路； B．紙帶的一端用夾子固定在重錘上，另一端穿過打點計時器的限位孔，豎直提起紙帶使重錘靠近打點計時器，用夾子把紙帶上端夾??； C．先接通打點計時器的電源，待穩(wěn)定后，釋放紙帶，讓重錘自由下落，打點計時器在紙帶上打點； D．重復幾次 (3～ 5 次 )，挑選出點跡清晰的紙帶用來分析； E．在選取紙帶中，選取點跡間距較大的點，并標上 0、 ? ，量出各點到 0 點的距 離 h h h ? ； F．利用公式 vn＝ hn＋ 1－ hn－ 12T 求出各點的速度大??； G．并求出相鄰兩點間重錘動能的增量 ΔEk 和重錘重力做的功 W； H．比較重力所做的功 W 和動能增量 ΔEk 的關系，得出結(jié)論． 2．測量與記錄 3． 數(shù)據(jù)處理及實驗結(jié)論 測出起始點 O到 B點的距離，就是物體自由下落的高度 sOB。 答案： 越大，越多，位移，瞬時速度 重點歸納 對 實驗探究 的理解 ：重力做功只與初末位置的高度差有關，即 mghWG ? 。 ：物體的質(zhì)量與速度平方乘積的一半， 221mvEK ?。再求出 O點和 B點的速度（ vB). Tsvv ACACB 2??，以同樣的方法得到其他點的瞬時速度。 答案： BC 6．關于運動物體所受的合力、 合力做的功和運動物體動能的變化，下列說法正確的是( ) A．運動物體所受合力不為零，合力必做功，則物體的動能一定變化 B．運動物體所受合力為零，則物體的動能一定不變 C．運動物體的動能保持不變，則物體所受合力必為零 D．運動物體所受合力不為零，則該物體一定做變速運動 解析： 當合外力與位移的方向垂直，則合外力不做功，故答案 A、 C 錯誤；合外力為零時，合外力做功也時刻為零， 故答案 B 正確；合外力不為零速度一定發(fā)生改變，故答案 D正確。021 2 ?????????????? 手合,且知道速度為 2 m/s，可知手對物體做功為 22J，合外力做功為 B 正確。這兩種情況的共同特點是有力對物體做功，則物體的 發(fā)生變化。若利用自由落體運動，則可利 用刻度尺直接測出 ，利用打點計時器和紙帶測出各點的 。 ，重力做功 mgh ，動能的變化 221mv ，探究兩者的關系。再驗證這個過程是否滿足動能定理 m ghWMvMvE ?????合2122 2121。 答案： BD 7．質(zhì)量不同而具有相同動能的兩個物體，在動摩擦因數(shù)相同的水平 面上滑行到停止，則 ( ) A．質(zhì)量大的物體滑動距離大 B．質(zhì)量大的物體滑行距離小 C．質(zhì)量大的物體做功多 D．它們運動的加速度一樣大 解析： 由動能定理有－ μmgs＝ 0－ Ek，則 s＝ Ekμmg，知 B 正確；由 μmg＝ ma 得 a＝ μg 知D 正確． 答案： BD 8．物體以初速度 v0從斜面底端沿斜面向上滑，滑到一定高度后又沿斜面下滑，最后回到底端，在此過程中，以下判斷正確的是 ( ) A．在上滑和下滑兩過程中，物體克服摩擦力做的功一樣多 B．在上滑過程中動能的減少等于下滑過程中動能 的增加 C．在上滑過程中克服重力做的功等于下滑過程中重力做的功 D．上滑時間比下滑時間長 解析： 上滑和下滑的過程中，摩擦力大小相等，位移大小也相同，且摩擦力和位移的方向均相反，故知答案 A 正確；上滑的過程中要克服摩擦力和重力做功，下滑過程中重力做正功但摩擦力仍做負功，上滑和下滑過程的高度差相等，故克服重力做的功和重力做的功相等；可知答案 B 錯誤，答案 C 正確；上滑的平均速度大，故時間短，答案 D 錯誤。 答案： D 4．一質(zhì)量為 1 kg 的物體被人用手由靜止向上提升 1 m，這時物體的速度為 2 m/s， g 取10 m/s2，則下列說法不正確的是 ( ) A．手對物體做功 12 J B．合外力對物體做功 12 J C．合外力對物體做功 2 J D．物體克服重力做功 10 J 解析： JJm ghWWWWmvEGGK 101101。前者有彈力對箭做功， 則 箭的 發(fā)生了改變， 也發(fā)生了改變； 后者摩擦阻力對汽車做功， 使汽車的 減小， 也減小。可見，研究做功與動能變化的關系，實際上就是研究力、位移、速度和質(zhì)量的關系。 [例 1] 請用卷尺一把、彈簧測力
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