探究动能定理(测)(解析版)[来源学优网1076736]-

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1、班级姓名学号分数专题24探究动能定理一一测【满分：110分时间：90分钟】实验题（共10小题，每题11分）1.与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况时常用的计时仪器，如图甲所示：3、b分别是光电门的激光发射器和接收装置。现利用如图乙所示的装置验证滑块所受外力做功与其动能变化的关系。方法是：在滑块上安装一遮光板，把滑块放在水平放置的气垫导轨上（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略），通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连，连接好1、2两个光电门，在图示位置释放滑块后，光电计时器记录下滑块上的遮光板先后通过两个光电门的时I'可分别为Ar2o已知滑块（含遮光板）质量为

2、队钩码质量为叭两光电门间距为S、遮光板宽度为力、当地的重力加速度为g⑶光电门的宽度很寰，所以通过光电门的平均速度可近似认为是瞬时速度，故有乃=刍，勺=二⑷重力做功为叱动能变化勒評(却却(鲁几故只輟验证【名师点睛】(］、2)評金弓"自j庐即可解决本题的关键掌握螺旋测微器和游标卡尺的读数方法，以及掌握用钩码重力表示小车所受合力的处理方法.(3.4)解决木题的关键知道极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度，以及掌握该实验的原理，滑块的机械能守恒。2.某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理。(1)安装好实验器材，要调节气垫导轨调至水平。操作应该是不挂舷码盘和细线，如杲滑块则

3、气垫导轨调整至水平状态。(2)从装置图中读出两光电门中心之间的距离s=cm；通过下图游标卡尺测得挡光条的宽度"mm•rm(3)挡光条的宽度为也记录挡光条通过光电门1和2所用的时间和并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F,为了完成实验，还需要直接测量的一个物理量是;(4)实验所验证的动能定理的表达式(用(2)(3)中字母表示)(5)该实验是否需要满足舷码盘和舷码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量？(填“是”【答案】(1)能在气垫导轨上静止或做匀速运动或滑块经过两个光电门的时间相等(2)50.00cm；2.25mm(3)滑块、挡光条和拉力传感器的总质量m(4)

4、Fs=」m(—)2--m(—)2(5)否2Ar22a【解析】(1)实验时要调整气垫导轨水平.不挂钩码和细线，接通气源，如果滑块能在气垫导轨上静止或做匀速运动或滑块经两个光电门的时间相等，则表示气垫导轨调整至水平状态(2)光电门1的中心刻度为20.30cm,光电门2的中心刻度为70.30cm,所以光电门中心之间的距离S=5°*°曲'游标卡尺的读数为“2M+5X0枷=2.25如（3〉要计算动能，还專测量总

5、§量，即灣块■拦光茶和拉力传愚毬的應量切⑷拉力所叙的功为疔二用，通过光电门1的赵为片二亠.通过光电门2的速虞为"二吕,故渭块的动能变化毀为唱=g祕吕y-g加（字几抿振

6、动能却里可^Ff=lw（-^!-）2-!«（—）■2吗2M2Ar>2Si9（5）瞬电中由于已经用传應测出绳子拉力大小，不是将確酥晦盘的重力作为牛车的I立力，抜不需辱足懿哪哪盘的总质量远小于小车的质•【名师点睛】先明确刻度尺的分度值，读数时注意估读一位；光电门测速度的原理是用平均速度來代替瞬时速度，根据功能关系对以求出盂要验证的关系式，进而得到还需要测量的物理量；该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小,故不需要满足磁码和磁码盘的总质量远小于小车的质量。3.气垫导轨是研究与运动有关的实验装置，也可以用来研究功能关系。如图甲所示，在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧，轨道上有

7、一滑块A紧靠弹簧但不连接，滑块的质量为叽（1）用游标卡尺测岀滑块A上的挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度〃二cm；（2）利用该装置研究弹簧对滑块做功的大小；某同学打开气源，调节装置，使滑块对以静止悬浮在导轨上,然后用力将滑块A压紧到P点，释放后，滑块A上的挡光片通过光电门的时间为则弹簧对滑块所做的功为。（用题中所给字母表示）（3）利用该装置测量滑块与导轨间的动摩擦因数；关闭气源，仍将滑块力由P点释放，当光电门到P点的距离为x时，测出滑块力上的挡光片通过光电门的时间为t,移动光电门，测出多组数据（滑块都能通过光电门），并绘出兀—右图像。如图丙所示，己知该图线斜率的绝

8、対值为则滑块与导轨间的滑动摩擦因数为。——(!盼xtii,ijj,ij,iItuIinj.U.1-1.1I(11(1111111111111111crrw【答案】⑴0.96。（2）疋）2(3)c/22gk0sIQ1$20【解析】⑴游标卡尺的读数为d=9^+12x存心.60〃吩0.960州（2）由于光电门非常窄，所以通过光电门的平均速度近似等于瞬时速度，故通过光电门的速度川€，故根据动能定理可得弹簧对滑块所做的功为W十宀0冷〃2d（3）每次都有P释放，则每次弾雷弹性势能都相同，由能量转化和守恒可得：J__J_丄丄i?m（—）2+/imgx^=i/»（—）2+:/