高考物理 第5章 功能关系和机械能 实验五 探究动能定理

实验五探究动能定理实验五探究动能定理 考点一考点一 实验原理与操作实验原理与操作【例例1】(2015阳泉模拟阳泉模拟)探究力对原来静止的物体做的探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：主要过程如下：(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为设法让橡皮筋对小车做的功分别为W，2W，3W；(2)分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v1，v2，v3；(3)作出作出Wv草图；草图；(4)分析分析Wv图象如果图象如果Wv图象是一条直线，表明图象是一条直线，表明Wv；如果不是直线，可考虑是否存在如果不是直线，可考虑是否存在Wv2，Wv3，W等关等关系系以下关于该实验的说法中有一项不正确，它是以下关于该实验的说法中有一项不正确，它是_A本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W，2W，3W所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致当用使橡皮筋拉伸的长度保持一致当用1条橡皮筋进行实验时，条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为橡皮筋对小车做的功为W，用，用2条，条，3条条橡皮筋并在一起橡皮筋并在一起进行第进行第2次，第次，第3次次实验时，橡皮筋对小车做的功分别是实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W，3WB小车运动中会受到阻力，补偿的方法：可以使木板适当小车运动中会受到阻力，补偿的方法：可以使木板适当倾斜倾斜C某同学在一次实验中得到一条记录纸带纸带上打出的某同学在一次实验中得到一条记录纸带纸带上打出的点，两端密、中间疏出现这种情况的原因可能是没有使点，两端密、中间疏出现这种情况的原因可能是没有使木板倾斜或倾角太小木板倾斜或倾角太小D根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法是根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算解析：解析：放开小车之后放开小车之后，小车在橡皮筋的作用下开始加小车在橡皮筋的作用下开始加速运动速运动，等到橡皮筋与小车分离之后，小车做匀速直，等到橡皮筋与小车分离之后，小车做匀速直线运动线运动本实验中测的速度是小车匀速运动的速度本实验中测的速度是小车匀速运动的速度，而不是整个过程的平均速度而不是整个过程的平均速度，因此研究纸带上打下的因此研究纸带上打下的点一定是那些均匀分布的点点一定是那些均匀分布的点答案：答案：D 考点二考点二 数据处理与误差分析数据处理与误差分析(2015娄底模拟娄底模拟)某研究性学习小组的同学做探究某研究性学习小组的同学做探究“橡皮筋做橡皮筋做功和物体速度变化的关系功和物体速度变化的关系”的实验，图甲中是小车在一条橡的实验，图甲中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形这时，橡皮筋对小车皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形这时，橡皮筋对小车做功记为做功记为W.当用当用2条、条、3条、条、n条完全相同的橡皮筋并在条完全相同的橡皮筋并在一起进行第一起进行第2次、第次、第3次、次、第、第n次实验时，每次橡皮筋都次实验时，每次橡皮筋都被拉伸到同一位置释放小车每次实验中获得的速度可以由被拉伸到同一位置释放小车每次实验中获得的速度可以由打点计时器所打的纸带测出，图乙为某次实验中打出的纸打点计时器所打的纸带测出，图乙为某次实验中打出的纸带带(1)除了图中已给出的实验器材和电源外，还需要的除了图中已给出的实验器材和电源外，还需要的器材有器材有_(2)实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是取的措施是_(3)每次实验得到的纸带上的点分布并不都是均匀的，每次实验得到的纸带上的点分布并不都是均匀的，为了测量小车最终获得的末速度，应选用纸带的为了测量小车最终获得的末速度，应选用纸带的_部分进行测量部分进行测量(4)下面是本实验的数据记录及数据处理表下面是本实验的数据记录及数据处理表从理论上讲，橡皮筋做的功从理论上讲，橡皮筋做的功Wn与物体获得的速度与物体获得的速度vn之间的之间的关系是关系是Wn_，请你运用表中的数据在如图丙所，请你运用表中的数据在如图丙所示的坐标系中作出相应的图象，以验证理论的正确性示的坐标系中作出相应的图象，以验证理论的正确性解析：解析：(1)要计算某点速度的大小要计算某点速度的大小，必须要测量纸带上必须要测量纸带上计数点间的距离计数点间的距离，除了题图中已给出的实验器材和电源除了题图中已给出的实验器材和电源外外，还需要的器材是刻度尺还需要的器材是刻度尺(2)实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取应采取的措施是把放打点计时器一端的木板垫起适当的高度以的措施是把放打点计时器一端的木板垫起适当的高度以平衡摩擦力平衡摩擦力(3)小车最终做匀速运动小车最终做匀速运动，因此应选用相邻两计数点间因此应选用相邻两计数点间隔相等的部分隔相等的部分(4)根据动能定理可知根据动能定理可知，从理论上讲从理论上讲，橡皮筋做的功橡皮筋做的功Wn与与物体获得的速度物体获得的速度vn之间的关系是之间的关系是Wn v；以；以Wn为纵坐标为纵坐标，以以v为横坐标为横坐标，用描点作图法作图用描点作图法作图，图象是过原点的直线图象是过原点的直线，说明说明 Wn v.答案：答案：(1)刻度尺刻度尺(2)把木板的左端垫起适当的高度以把木板的左端垫起适当的高度以平衡摩擦力平衡摩擦力(3)每相邻两点之间距离相等每相邻两点之间距离相等(或点分布均或点分布均匀匀)(4)v图象见解析图图象见解析图 方方 法法 技技 巧巧 思思 维维 提提 升升实验与实验与创新创新原实验原实验创新实验创新实验实验装实验装置置数据处数据处理理1.摩擦阻力问题：摩擦阻力问题： 靠小车重力的下滑分力平衡摩擦力靠小车重力的下滑分力平衡摩擦力气气垫导轨减小摩擦力垫导轨减小摩擦力.2.速度的测量方法：匀速运动速度速度的测量方法：匀速运动速度测量纸带上各点速度测量纸带上各点速度光电门光电门vt(d)速度传感器直接显示速度大小速度传感器直接显示速度大小.重要提示：重要提示：在高考中在高考中，本实验易于和其他力学知识结本实验易于和其他力学知识结合考查合考查，出题方式灵活出题方式灵活，往往在教材实验基础上创设新往往在教材实验基础上创设新情境因此情境因此，要在夯实教材实验的基础上注重迁移创新要在夯实教材实验的基础上注重迁移创新能力的培养能力的培养，善于用教材中实验的原理、方法和技巧处善于用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题理新问题