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动能定理小实验装置
发布时间：2021-10-16 22:01:43⑴ （1）“探究动能定理”的实验装置如图1所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0
（1）①A：打点计时器使用的交流电源，故A错误．
B：实验中用到多条橡皮筋，就要求每次橡皮筋相同且被拉长的一样多，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系．故B错误．
C：小车获得的动能应该等于橡皮筋对其做的功，所以小车必须从同一位置由静止弹出．故C正确．
D：橡皮筋对小车做的功和小车获得的动能满足：w=
| 1 |
| 2 |
故选：CD
②从纸带上我们可判断出打C点时，小车具有最大的速度
vC可由B到D的平均速度求出：
即：vC=
| xBD |
| 2×0.02 |
故答案为：①CD
②0.82
⑵ 动能定理验证实验需要的器材
在实验中，需要测量滑块、砝码盘和砝码的总质量，所以还需要天平，纸带处理需要测量计数点间的距离，所以还需要刻度尺．
时间是通过打点计时器来确定的，所以不需要秒表，也不需要弹簧秤．
故选：AB．
⑶ “探究动能定理”的实验装置如图1所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0．当
A、小车获得的动能应该等于橡皮筋对其做的功，所以小车必须从同一位置由静止弹出．故A正确．
B、“探究动能定理”的实验中：如果没有平衡摩擦力或没有使木板倾斜或倾角太小，则在小车获得的最大速度后，由于过一段距离后又被橡皮筋反拉着，导致速度减小，出现“两端密、中间疏”现象，故B正确；
橡皮筋对小车做的功和小车获得的动能满足：W=
| 1 |
| 2 |
C、若实验前已平衡好摩擦力，则当小车速度达到最大时，橡皮筋应处于原长状态，故C错误；
D、应选择匀速运动的哪一段来计算最大速度；故D错误；
由图知：小车在A、B之间做加速运动，由于相邻计数间位移之差不等，由△x=aT2知，小车的加速度是变化，故做变加速运动．
在C、D之间计数点均匀分布，说明小车做匀速运动．小车离开橡皮筋后做匀速运动，由CD段纸带，求出速度为v=
| x |
| t |
| 7.2×10?3 |
| 0.02 |
（3）根据画出的W-v草图图线形状，结合幂函数的特点，可知W-v的函数是n＞1的幂函数，故可知对W与v的关系中，AB一定不对，CD可能正确；因选择错误的，故选AB．
故答案为：（1）AB；（2）变加速直线；0.36；（3）AB．
⑷ 有一个同学经过思考，认为验证牛顿第二定律的实验装置（如图所示）也可以用来验证动能定理．其实验过程为
（1）从计数点A到计数点E，小桶和砂的重力所做的功W=mgh=0.11×9.8×（1.40-0.20）=1.294J
图中各点为每10个打点内选出的计数点容（两计数点间还有9个打点未标出），所以相邻的计数点的时间间隔是0.2s．
匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：
vA=
x0B
t0B
=2.2m/s
vE=
xDF
tDF
=3.8m/s
小车动能的增量△Ek=1/2mv
2E-1/2mv
2A=1.08J
（2）实验结果W和△Ek在误差允许范围内总是不相等，你认为主要原因是：小车受到的拉力不等于小桶和砂的重力
故答案为：（1）1.294； 1.08
（2）小车受到的拉力不等于小桶和砂的重力
⑸ 图（a）为探究动能定理的实验装置示意图，实验步骤如下：①长木板适当倾斜，以平衡小车运动过程中受到的
（1）数字计时器记录通过光电门的时间，由位移公式计算出物体通过光电门的平均速度，
用该平均速度代替物体的瞬时速度，故在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为：v=
| d |
| △t |
游标卡尺的主尺读数为9mm，游标读数为0.05×17mm=0.85mm，
所以最终读数为：9mm+0.85mm=9.85mm=0.985cm；
（2）实验前已经平衡摩擦力，故重物的重力相当于系统受到的合外力，根据动能定理则重物重力做的功等于重物和小车增加的动能，故选：B；
故答案为：（1）
| d |
| △t |
⑹ 某同学验证动能定理的实验装置如图1所示．水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光
①游标卡尺的主尺读数为：0.1cm=1mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以内游标读数容为4×0.1mm=0.4mm=0.04cm，所以最终读数为：1mm+0.4mm=1.4mm，遮光片的实际宽度：为1.4mm+0.4mm=1.8mm；
②小车匀速下滑时受到重力、支持力、摩擦力和拉力，合力为零；撤去拉力后，其余力不变，故合力等于撤去的拉力，故其合力大小为mg．
③小车获得的速度为：v=
| d |
| t |
根据功能关系可知需要验证的表达式为：mgL=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| d |
| t |
故答案为：①1.4；1.8；②mg；③mgL=
| 1 |
| 2 |
| d |
| t |
⑺ （1）某探究学习小组验证动能定理的实验装置如图．①实验时首先要平衡摩擦力：取下沙桶，把木板不带滑轮
（1）①系统受到的阻力包括限位孔对纸带的阻力，故要拖着纸带平衡摩擦力；
②要验证动能定理，需要测量初速度与末速度；
B点速度等于AC段平均速度，故vB＝
＝AC 2T
＝0.13m/s；2.60×10?2m 0.2s
③细线对勾码做功和对小车做功之和为零，故重力对勾码做的功等于合外力对小车和勾码做的功之和；
故答案为：①拖着；②速度（速率），0.13m/s；③小车和钩码；
（2）①根据电路图连线，注意电表的极性，如图所示；1.80V?1.0V 80×10?6
故答案为：①如图所示；②1.62～1.67；③a、如图所示；b、9.7～11×103．
⑻ “探究动能定理”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0．当用
“探究动能复定理”的制实验中：如果没有平衡摩擦力或没有使木板倾斜或倾角太小，则在小车获得的最大速度后，由于过一段距离后又被橡皮筋反拉着，导致速度减小，出现“两端密、中间疏”现象，故A正确；若实验前已平衡好摩擦力，则当小车速度达到最大时，橡皮筋应处于原长状态，B错误；因小车匀速时速度最大，故C正确；显然D错误．
故答案为AC．
⑼ （8分）“探究动能定理”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W