考点21-探究动能定理-验证机械能守恒定律

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1、学生姓名：校区：日期：年—月考点21探究动能定理验证机械能守恒定律瞬时速度的计算及实验的改进与创新应重点关注。1.（多选）在用如图所示的装置做“探究功与速度变化的关系”的实验时，下列说法正确的是（）A.为了平衡摩擦力，实验屮可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动B.为简便起见，每次实验中橡皮筋的规格耍相同，拉仲的长度要一样C.可以通过改变橡皮筋的条数來改变拉力做功的数值D.可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值E.实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源F.通过分析打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中

2、获得的最大速度G.通过分析打点计时器打下的纸带來测定小车加速过程屮获得的平均速度答案ABCF解析平衡摩擦力时，应把长木板固定打点计时器的一端垫高，使小车托着纸带下滑时所受到的阻力与重力沿长木板向下的分力平衡，A正确；为了计算功时方便，实验屮以一根橡皮筋做的功为单位功他因此选用的橡皮筋规格要相同，且每根的拉伸长度也要相等，这样可由橡皮筋的条数得到拉力做的功的数值，B、C正确，D错误；实验中应先接通电源，再释放小车，E错误；测小车的速度时，应测量橡皮筋恢复原长时的速度，故F正确，G错误。2.“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图甲所示,当小车在一条橡皮筋

3、作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为於当用2条、3条、4条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为2艮3W、4W・••…每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带测出。B—：—教师：得分：（1）关于该实验，下列说法正确的是。A.打点计时器可以用干电池供电B.实验仪器安装时，可以不平衡摩擦力C.每次实验小车必须从同一位置由静止弹出D.利用每次测出的小车最大速度弘和橡皮筋做的功依次作出%%、％诒、％必仇％、仇％……的图象,得出合力做功与物体速度变化的关系⑵如图乙所示，给出了某次实验打出的纸带，从中

4、截取了测量小车最大速度所用的一段纸带，测得A.B、aD、E相邻两点间的距离分别为初=1・48cm,BC=.60cm,CZ=1.62cm,必、=1.62cm；已知相邻两点打点时间间隔为0.02s,则小车获得的最大速度兀=m/so（结果保留两位有效数字）乙答案（1）CD（2）0.81解析（1）打点计时器必须用交流电，A项错误；实验仪器安装时，必须平衡摩擦力，B项错误；每次实验小车必须从同一位置由静止弹出，C项正确；根据所得数据分别作出橡皮筋所做的功倂与小车获得的最大速度或小车获得的最大速度的平方、立方等图象，找出合力做的功与物体速度变化的关系，D项正确。

5、⑵小车获得的最大速度m/s=0.81m/so3.用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”。打点计一^屮乙(1)下列物理量需要测量的是，通过计算得到的是(填写代号)。A.重锤质量B.重力加速度C.重锤下落的高度D.与下落高度对应的重锤的瞬时速度(2)设重锤质量为〃人打点计时器的打点周期为厂、重力加速度为小图乙是实验得到的一条纸带，力、B、C、1)、E为相邻的连续点。根据测得的孟、益、出、山写出重锤由〃点到〃点重力势能减少量的表达式,动能增量的表达式。由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是(填“大于”“等于”或“小于”)重力势能的减少量。答

6、案(1)CD(2)/ng(xz—xi)—~~2x2—小于解析(1)重锤下落的高度用刻度尺直接测量，而与下落高度对应的重锤的瞬时速度则需要利用打下的纸带计算得出。(2)重锤由〃点到〃点重力势能减少量的表达式为△必=/〃&(/—匕)，动能增量的表达式为A&=鮎必—為必=川一2&"8?~由丁•重锤卞落时要克服阻力做功，会有一部分机械能转化为内能，故实验的动能增量总是小于重力势能的减少量。1.为了探究合外力做功与物体动能改变的关系，某同学设计了如下实验方案。第一步：如图甲所示，把木板一端垫起，滑块通过细绳与一重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤下连一纸带，穿过打点计

7、时器，调整木板倾角，直到轻推滑块，滑块沿木板向下匀速运动。内第二步：如图乙所示，保持木板倾角不变，取下细绳和重锤，将打点计时器安装在木板靠近滑轮处，将滑块与纸带相连，使纸带穿过打点计时器。第三步：接通电源，释放滑块，使滑块由静止开始加速运动，打出的纸带如图丙所示。其中打下计数点0吋，滑块的速度为零，相邻计数点的时间间隔为T,/RB、aD、E、尸各点与0点的距离分别为用、%2>朋、xk%5>畑(1)打点计时器打F点时滑块速度以=O(2)已知重锤质量为刃，当地的重力加速度为g,合外力在血段对滑块做的功唸=o(3)利用纸带求出各段合外力对滑块做的功l¥^A、

8、B、C、D、F各点的速度v,以/为纵轴，〃为横轴建立坐标系，作岀鼻於图象，发现它是一条过坐标原