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驗證動能定理的實驗裝置如圖所示

 發布時間：2023-09-12 19:25:16

『壹』 「探究動能定理」的實驗裝置如圖所示，當小車在兩條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W0．當用

（1）平衡摩擦力來，使小車所受到的自合力等於橡皮筋的拉力，是橡皮筋對小車所做的功等於合外力對小車做的功，故需要平衡摩擦力；實驗中用到多條橡皮筋，就要求每次橡皮筋相同且被拉長的一樣多，這樣橡皮筋對小車做的功才有倍數關系
（2）A、打點計時器使用的交流電源，故A錯誤．
B、實驗中用到多條橡皮筋，就要求每次橡皮筋相同且被拉長的一樣多，這樣橡皮筋對小車做的功才有倍數關系．故B錯誤
C、小車獲得的動能應該等於橡皮筋對其做的功，所以小車必須從同一位置由靜止彈出．故C正確．
D、橡皮筋對小車做的功和小車獲得的動能滿足：W＝

1
2
mv2的關系，所以當小車質量一定時：w與v2成正比．所以最好做w與v2的關系，實驗時需要畫多個圖象找最好的，故D正確．
故選：CD．
故答案為：（1）需要 保證每根橡皮條對小車做功相同
（2）CD．

『貳』 如圖甲所示，是某同學驗證動能定理的實驗裝置．其步驟如下： a．易拉罐內盛上適量細沙，用輕繩通過滑輪

（1）mg；（2） ；

『叄』 如圖所示，是某同學「探究動能定理」的實驗裝置．其步驟如下：a．易拉罐內盛上適量細沙，系細繩繞過定滑

（1）A、實驗時應先接通打點計時器的電源再釋放紙帶，故A錯誤；版
B、實驗時，小車要從靠近打點權計時器的位置釋放，B正確；
C、設調整木板傾角為θ時小車沿木板勻速下滑，有：Mgsinθ=μMgcosθ+mg，得：Mgsinθ-μMgcosθ=mg
取下易拉罐後，保持傾角不變，則小車所受合力F合=Mgsinθ-μMgcosθ=mg，只需驗證mgL=

1
2
Mv2即可驗證動能定理，若改變傾角則Mgsinθ′≠μMgcosθ′則求出的小車合力的表達式中將含有θ′，驗證起來比較麻煩，故步驟c中，木板傾角應保持與步驟a中的一致，C正確；
D、由上面分析知，本實驗的實驗原理沒有系統誤差，易拉罐和細沙的總質量m無論是否遠小於小車質量M都不會有誤差，故不需滿足易拉罐和細沙的總質量m遠小於小車質量M，D錯誤．
故選：BC．
（2）由前面分析知小車下滑時所受的合外力為mg．
故答案為：（1）BC；（2）mg．

『肆』 某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置來驗證動能定理實驗前開通氣源，調整氣墊導軌底座使之水平，①測得遮光

①由於遮光條通過光電門的時間極短因此可以利用平均速度來代替其瞬時速度，因此滑塊經過光電門時的瞬時速度為：
v=

d
△t
=
0.50×0.01m
0.02s
=0.25m/s
實驗要驗證動能定理，故：
mgL=
1
2
(M+m)v2
故需要測量的物理量為：鉤碼的質量m、滑塊質量M和、滑塊初始位置與光電門間距離L；
②實驗要驗證動能定理，故要比較mgL與
1
2
(M+m)v2在實驗誤差允許的范圍內是否相等；
故答案為：
①0.25，滑塊初始位置與光電門間距離L；
②mgL，
1
2
(M+m)(
d
△t
)2．

『伍』 「探究動能定理」的實驗裝置如圖所示，當小車在兩條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W 0 ．當

①A：打點計時器使用的交流電源，故A錯誤．
B：實驗中用到多條橡皮筋，就要求每回次橡皮筋相同答且被拉長的一樣多，這樣橡皮筋對小車做的功才有倍數關系．故B錯誤．
C：小車獲得的動能應該等於橡皮筋對其做的功，所以小車必須從同一位置由靜止彈出．故C正確．
D：橡皮筋對小車做的功和小車獲得的動能滿足： w=
1
2
m v 2 的關系，所以當小車質量一定時：w與v 2 成正比．所以最好做w與v 2 的關系，實驗時需要畫多個圖象找最好的，故D正確．
故選：CD
②從紙帶上我們可判斷出打C點時，小車具有最大的速度
v C 可由B到D的平均速度求出：
即： v C =
x BD
2×0.02
=
(10.40-7.12)×1 0 -2
2×0.02
=0.82m/s
故答案為：①CD
②0.82

『陸』 如圖甲所示，是某同學驗證動能定理的實驗裝置，其實驗步驟如下：a．易拉罐內盛上適量細沙，用輕繩通過滑

）mg；（2）

；mgx 1 ＝

；
試題分析：（1）因小車沿木板勻速下滑，故小車受力平衡，當去掉輕版繩和易拉罐後，小權車所受的合力等於易拉罐和細沙的總重力mg；（2）在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等於該過程中的平均速度，所以C點對應的瞬時速度

；根據實驗原理需驗證減小的重力勢能等於小車增加的動能，即驗證

；

『柒』 （1）某探究學習小組驗證動能定理的實驗裝置如圖．①實驗時首先要平衡摩擦力：取下沙桶，把木板不帶滑輪

（1）①系統受到的阻力包括限位孔對紙帶的阻力，故要拖著紙帶平衡摩擦力；
②要驗證動能定理，需要測量初速度與末速度；
B點速度等於AC段平均速度，故vB＝

AC
2T
＝
2.60×10?2m
0.2s
＝0.13m/s；
③細線對勾碼做功和對小車做功之和為零，故重力對勾碼做的功等於合外力對小車和勾碼做的功之和；
故答案為：①拖著；②速度（速率），0.13m/s；③小車和鉤碼；
（2）①根據電路圖連線，注意電表的極性，如圖所示；
1.80V?1.0V
80×10?6
＝1.0×104Ω
故答案為：①如圖所示；②1.62～1.67；③a、如圖所示；b、9.7～11×103．

『捌』 在用如圖所示的裝置做「探究動能定理」的實驗時，下列說法正確的是（） A．為了平衡摩擦力，實驗

A：小車在水平面運動時，由於受到
摩擦阻力
導致小車速度在變化．所以適當傾斜以平衡摩擦力．小車所能獲得動能完全來於橡皮筋做的功．故選項A正確；
B：實驗中每根橡皮筋做功均是一樣的，所以所用橡皮筋必須相同，且伸長的長度也相同．故選項B正確；
C：每次實驗時橡皮筋伸長的長度都要一致，則一根做功記為W，兩根則為2W，故選項C正確；
D：是通過改變橡皮筋的條數來改變拉力做功的數值，故選項D錯誤；
E：只要使用
打點計時器
的實驗，都是先接通電源後釋放紙帶，故選項E錯誤；
F、G：由於小車在橡皮筋的作用下而運動，橡皮筋對小車做的功與使小車能獲得的最大速度有關，故選項F正確，選項G錯誤；
故選ABCF．

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