20xx版高考物理人教版一輪學(xué)案：實驗六-探究動能定理-【含答案】-資料下載頁
2025-04-05 05:56本頁面
【正文】 車運動的過程中拉力對小車做的功，所以還需要測量對應(yīng)的B、P之間的距離。2．(2019江蘇，10)某興趣小組用如題圖1所示的裝置驗證動能定理。(圖1)(1)有兩種工作頻率均為50 Hz的打點計時器供實驗選用：A．電磁打點計時器B．電火花打點計時器為使紙帶在運動時受到的阻力較小，應(yīng)選擇B(選填“A”或“B”)。(2)保持長木板水平，將紙帶固定在小車后端，紙帶穿過打點計時器的限位孔。實驗中，為消除摩擦力的影響，在砝碼盤中慢慢加入沙子，直到小車開始運動。同學(xué)甲認(rèn)為此時摩擦力的影響已得到消除。同學(xué)乙認(rèn)為還應(yīng)從盤中取出適量沙子，直至輕推小車觀察到小車做勻速運動。看法正確的同學(xué)是乙(選填“甲”或“乙”)。(3)消除摩擦力的影響后，在砝碼盤中加入砝碼。接通打點計時器電源，松開小車，小車運動。紙帶被打出一系列點，其中的一段如題圖2所示。圖中紙帶按實際尺寸畫出，紙帶上A點的速度vA＝(～)m/s。(圖2)(4)測出小車的質(zhì)量為M，再測出紙帶上起點到A點的距離為L。小車動能的變化量可用ΔEk＝Mv算出。砝碼盤中砝碼的質(zhì)量為m，重力加速度為g。實驗中，小車的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于(選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“接近”)砝碼、砝碼盤和沙子的總質(zhì)量，小車所受合力做的功可用W＝mgL算出。多次測量，若W與ΔEk均基本相等則驗證了動能定理。[解析] (1)電磁打點計時器打點計時時振針與紙帶之間的摩擦較大；電火花打點計時器是電磁脈沖產(chǎn)生的電火花在紙帶上打點，紙帶所受阻力較小，故選B項。(2)由于剛開始運動，拉力克服最大靜摩擦力，而最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，故平衡摩擦力的兩種說法中，乙同學(xué)正確。(3)取與A點相鄰的兩點。用毫米刻度尺測出兩點之間的距離，如圖所示。用平均速度表示A點的瞬時速度，vA＝＝ m/s＝ m/s。(4)本實驗要驗證的表達(dá)式是mgL＝Mv，用砝碼的重力表示拉力的前提是m?M。3．(2020廣西模擬)如圖甲所示是某同學(xué)驗證動能定理的實驗裝置。他的步驟如下：a．易拉罐內(nèi)盛上適量細(xì)沙，用輕繩通過滑輪連接在小車上，小車連接紙帶。合理調(diào)整木板傾角，讓小車沿木板勻速下滑。b．取下輕繩和易拉罐，測出易拉罐和細(xì)沙的質(zhì)量m及小車質(zhì)量M。c．取下輕繩和易拉罐后，換一條紙帶，讓小車由靜止釋放，打出的紙帶如圖乙(中間部分未畫出)，O為打下的第一個點。已知打點計時器的打點頻率為f，重力加速度為g。(1)步驟c中小車所受的合外力為mg。(2)為驗證從O到C過程中小車所受合外力做功與小車動能變化的關(guān)系，測出B、D間的距離為x0，O、C間的距離為x1，則C點對應(yīng)的小車速度為。需要驗證的關(guān)系式為mgx1＝(用所測物理量的符號表示)。[解析] 本題考查根據(jù)改進(jìn)實驗探究動能定理的數(shù)據(jù)處理。(1)小車沿木板勻速下滑時受到重力、支持力、摩擦力和拉力，由平衡條件知，小車所受合外力為零；撤去拉力后，其余力不變，故小車所受合外力等于撤去的易拉罐和細(xì)沙的重力mg。(2)由中間時刻的速度等于這段時間內(nèi)的平均速度，可知C點對應(yīng)的小車速度vC＝＝，小車動能的增量ΔEk＝Mv＝，合外力對小車做的功為W＝mgx1，故需要驗證的關(guān)系式為mgx1＝。 11
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