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高考复习机械能守恒定律,实验探究动能定理,例1.(2009安徽)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，实验主要过程如下：,(1)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v1、v2、v3、；(3)作出W-v图象；(4)分析W-v图象.如果W-v图象是一条直线，表明Wv；如果不是直线，可考虑是否存在Wv2、Wv3、W等关系.,以下关于该试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，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、B.小车运动中会受到阻力，补偿的方法为让使木板适当倾斜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D.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,【解析】本实验的目的是探究橡皮筋做的功与物体获得速度的关系.这个速度是指橡皮筋做功完毕时的速度，而不是整个过程的平均速度，所以D选项是错误的.【答案】D,例2.为了探究恒力作用时的动能定理，某同学做了如下实验，他让滑块在某一水平面上滑行，利用速度采集器获取其初速度v，并测量出不同初速度的最大滑行距离x，得到下表所示几组数据:,(1)一同学根据表中数据，作出x-v图象如图甲所示.观察该图象，该同学作出如下推理：根据x-v图象大致是一条抛物线，可以猜想x可能与v2成正比.请在图乙所示坐标纸上选择适当的坐标轴作出图线验证该同学的猜想.,(2)根据你所作的图象，你认为滑块滑行的最大距离x与滑块初速度平方v2的关系是.,【解析】(1)作出x-v2图线如图所示.,(2)由图可以看出，滑块滑行的最大距离x与滑块初速度平方v2成正比，即xv2.,【答案】(1)见解析(2)xv2,例.探究能力是进行物理学研究的重要能力之一.物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关.为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度的关系，某同学采用了下述实验方法进行探索.如图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据得出结论.另外已测试砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为10N/.经实验测得的几组和n如下表所示:,(1)计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中.(2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式为.(3)若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈时的角速度为rad/s,【解析】(1)从脱离动力到最后停止转动，由动能定理得-FfnD=0-Ek0,即Ek0=nFfD=0.1n,将n的不同数值代入可得到相应的转动动能如下,(2)观察数据特点可以归纳出该砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式为Ek=22.(3)若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则此时砂轮脱离时的动能Ek0=22=12.5J.转过45圈时的动能为Ek=22,此过程摩擦力做功W=-FfnD=-4.5J,再根据动能定理得W=Ek-Ek0,代入数据得=2rad/s.【答案】(1)见解析中表格(2)Ek=22(3)2,
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