发布时间 : 星期一 文章2020版高考一轮复习(江苏专版)第5章 实验4 探究动能定理更新完毕开始阅读116acdb1a517866fb84ae45c3b3567ec112ddc5d
[例2] 如“实验图示记心中”所示装置，是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做功和物体速度变化的关系”的实验，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形。橡皮筋对小车做的功记为W。当把2条、3条、…、n条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…、n次实验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放。小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打出点的纸带测出。
(1)
除
了图
中已
给
出
的实验
器
材
外，还
需
要
的器材
有
________________________________________________________________________；
(2)平衡摩擦后，每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量；
(3)下面是本实验的数据记录表，请将第2次、第3次、…、n次实验中橡皮筋做的功填写在对应的位置，并计算vn及vn，填入下表： 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 (4)从理论上讲，橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn∝________，请你根据表中测定的数据在如图所示的坐标系中作出相应的图像验证理论的正确性。
[答案] (1)学生电源、导线、复写纸，刻度尺 (2)点距均匀 (3)如下表 (4)vn 如图所示
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 功 W 2W 3W 4W 5W vn 1.0 1.40 1.50 2.00 2.25 vn 1.00 1.96 2.25 4.00 5.06 222
橡皮筋做的功 W 10个间距的距离x(m) 0.200 0.280 0.300 0.400 0.450 10个间距的时间T(s) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 小车获得的速度vn(m/s) 小车速度的平方vn(m/s) 222
[由题引知·要点谨记]
1.实验器材的选用[对应第(1)题]
应用电磁打点计时器打纸带的实验时，与打点计时器相关的器材，如：学生电源、导线、复写纸、纸带必须有，处理纸带时，为测量计时点间距，还应有刻度尺。
2.数据处理的方法[对应第2
3题]
1纸带上点间距相等部分对应橡皮筋松弛后小车获得的末速度。
2因完全相同的橡皮筋，拉伸相同的长度，故橡皮筋对小车做的总功与橡皮筋条数成正比。3．利用图像探究物理量间的关系[对应第(4)题]
(1)利用图像探究物理量间的关系时，首先确定横、纵坐标轴对应的物理量及单位。 (2)根据表中数据确定横、纵坐标轴的标度。 (3)认真描绘各坐标点。
(4)连线时要注意连线原则，偏离直线较远的点要舍去。
[集训冲关]
3．(2018·无锡期末)利用图示的实验装置探究合力做功与动能变化的关系。
(1)为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，需要平衡阻力。关于该操作环节，下列四种装置图中正确的是________。
(2)甲小组同学正确平衡了摩擦力，选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M，取砝码和盘的总重力值作为绳子的拉力值，按正确操作得到图示的一条纸带。在纸带上选取三个连续计时点A、B、C，测得它们到静止释放的起始点O的距离分别为sA、sB、sC，打点计时器的工作频率为f，已知当地重力加速度为g，从O到B的运动过程中，拉力对小车做功W＝________，小车动能变化量ΔEk＝__________。
(3)乙小组同学也正确平衡了摩擦力，但并未保证选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M。在处理数据时，他们也取砝码和盘的总重力值作为绳子的拉力值，并采用图像法进行数据分析：在纸带上选取多个计数点，测量静止释放的起始点O到每个计数点的距离，并计算出每个计数点对应的小车速度v以及从O点到该计数点对应的过程中绳子拉力所做的功W。他们作出的图线为________。
解析：(1)平衡摩擦时应不挂钩码，原理是让重力沿斜面向下的分力等于滑动摩擦力，故B正确。 121?sC－sA?2
(2)拉力做功等于重力势能的减少量，即mgsB，小车动能变化量ΔEk＝MvB＝M??＝
22?2T?Mf
2
sC－sA
8
2
。
(3)由于已经平衡摩擦，所以拉力做功等于动能的增量，即图线应该为一条过原点的直线，故B正确。 答案：(1)B (2)mgsB
Mf
2
sC－sA
8
2
(3)B
4．(2018·淮安期中)用图甲所示装置探究做功与物体速度变化的关系，A、B是固定在长直木板上的