第五章第5讲实验五探究动能定理
---- -- --- --- --- ------ --- -- -------- ------- -—------—-d—
r
1.
选)在“探究动能定理”实验中, 某同学是用下面的方法和器材进行实验的:
长木板上的小车,由静止开始在几条完全相同的橡皮筋作用下沿木板运动,小车拉动固定在 它上面的纸带,纸带穿过打点计时器?关于这一实验,下列说法错误的是
A?长木板要适当倾斜,以平衡小车运动中受到的阻力
B. 重复实验时,虽然用到橡皮筋的条数不同,但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同 C. 利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点最密集的部分进行计算 D. 利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点最均匀的部分进行计算 【答案】C
【解析】 在本题的实验中,由于小车在运动中受到阻力
(单放在
( )
(摩擦力和纸带的阻力),所以要
使长木板适当倾斜,以平衡小车运动过程中受到的阻力,重复实验时,为了使橡皮筋对小车 所做的功与它的条数成正比,所以用到橡皮筋的条数虽然不同,但每次应使橡皮筋拉伸的长 度相同,利用纸带上的点计算小车的速度时,由于要计算的是小车脱离橡皮筋后匀速运动的 速度,所以应选用纸带上打点最均匀的部分进行计算,故选项
A、B、D是正确的,应选 C.
2. (单选)如图K5-5 — 1所示,在“探究功与物体速度变化的关系”实验中,关于橡皮 筋做的功,下列说法正确的是 (
)
图 K5— 5— 1
A. 橡皮筋做的功可以直接测量
B. 通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
C. 橡皮筋在小车运动的全程中始终做功 D. 为原来的
【答案】B
【解析】 橡皮筋做的功等于橡皮筋所释放的弹性势能,但无法直接测量,橡皮筋的条数 成倍增加,弹性势能也会成倍增加,即做功成倍增加,但橡皮筋只是在释放弹性势能的一段
时间内才做功,故选项 A C错误,B正确?橡皮筋的弹性势能与形变量的平方成正比,当拉 伸为原来的2倍时,橡皮筋的做功变为原来的
4倍,故选项D错误.
把橡皮筋拉伸为原来的 2倍
2倍,橡皮筋做的功也增加
3?在“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”实验中备有下列器材:
A.打点计时器;B.天平;C.秒表;D.低压交流电源;E.电池;F.纸带;G.细线、砝 码、小车、砝码盘;H.薄木板.
(1) 其中多余的器材是 ________ (填对应字母),缺少的器材是 __________ . (2) 测量时间的工具是 ________ ;测量质量的工具是 ___________ .(填对应字母) (3) 如图K5- 5 - 2所示是小车(质量为m)在恒力F作用下做匀加速直线运动时打点计时 器打出的纸带.测量数据已用字母表示在图中,
打点计时器的打点周期为 T.利用这些数据能
否验证动能定理?若不能,请说明理由;若能,请说出做法,并对这种做法作出评价.
图 K5 - 5 -2
【答案】(1)C、E毫米刻度尺 (2)A B (3)见解析 【解析】(1)计算小车速度是利用打上点的纸带,
故不需要秒表.打点计时器应使用低压
交流电源,故多余的器材是 C、E.测量点之间的距离要用毫米刻度尺,故缺少的器材是毫米 刻度尺.
(2)测量时间的工具是 A打点计时器,测量质量的工具是
B天平.
⑶ 能 从A到B的过程中,恒力做的功
1
2
VAB
= FXAB,物体动能的变化量
2 2
1 2 1 2 1 XA 2 1 XB— XA
E
2 2 2 2T 2 2T 2 4T2 □ * 人、 1 xB— XA
即可.
只要验证 FXAB=尹1 4〒
优点: A、B 两点的距离较远,测量时的相对误差较小; 缺点:只进行了一次测量验证,说服力不强.
4.(2015 年三门峡模拟 ) 某学习小组在“探究功与速度变化关系”的实验中采用了如图 K5- 5- 3 所示的实验装置.
XB
图 K5-5- 3
(1) 将气垫导轨接通气泵, 通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平, 检查是否调平的方法是
(2)
遮光条的宽度 如图K5— 5 — 4所示,游标卡尺测得△ d = ________ cm.实验时,将橡皮
条挂在滑块的挂钩上,向后拉伸一定的距离,并做好标记,以保证每次拉伸的距离恒定.现 测得挂一根橡皮条时,滑块弹离橡皮条后,经过光电门的时间为 的速度表达式为 ________ ( 用字母表示 ) .
△ t ,则滑块最后匀速运动