测量动能的实验装置

小题1:

❷ “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

mv²的关系，所以当小车质量一定时：w与v²成正比．所以最好做w与v²的关系，实验时需要画多个图象找最好的，故B正确．
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

m/s=0.36m/s．
（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．

❸ 探究物体动能的大小与哪些因素有关的装置

探究物体动能的大小与有关的装置因素：木块、斜面。
（1）动能大小和物体的质量、运动速度有关，实验中采用控制变量法，研究动能和运动速度的关系时，控制质量不变；实验中采用转换法，通过比较钢球对木块做功的多少，判断钢球动能的大小；
（2）让小车从斜面的相同高度滑下，是为了使其具有相同的速度；小车受的摩擦力越小，小车运动的越远，推力得出，运动的物体如果不受外力作用，将永远做匀速直线运动；
（3）牛顿第一定律的建立是在科学实验的基础上，通过对实验数据的分析，并进一步通过推理得出的（实际上不受摩擦力的物体根本不存在），所以该实验主要是利用了实验推理法形成了牛顿第一定律．

❹ 如图所示是“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置．（1）实验中通过观察______的大小，来判断小球

（1）动能大小体现在对外做功的多少，可以通过木块移动的距离s来比较动能的大小；通过观察木块移动的距离s来比较小球动能的大小时用到了转换法；
（2）当研究动能的大小与速度关系时，应该选用质量相同，速度不同，则应使质量相同的小球从不同的高度滚下；
（3）分析实验数据可得出“物体的动能大小与质量无关”的结论，与事实不相符；
实验时采用控制变量法，就要改变物体的质量，同时控制速度不变；让不同质量的物体从同一高度下滑，下滑到水平面的速度相同，出现此实验现象的原因是没有控制小球从同一高度静止滑下．
（4）由表一知，小球的速度相同，质量增大为原来的几倍，木块被撞击后滑行的距离也为原来的几倍；
由表二知，小球的质量相同，小球的速度增大为原来的几倍，木块被撞击后滑行的距离便为原来的几的平方倍，可知速度对动能的影响更大．
故答案为：（1）木块移动距离s；转换法；
（2）相同；不同；
（3）不相符；没有控制小球从同一高度静止滑下；
（4）速度．

❺ 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．

❻ （1）“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

（1）该是实验中要进行平衡摩擦力的操作，正常情况是纸带上打出点先逐渐增大，后内间距不变，即小车先加容速后匀速，若两端密、中间疏则说明小车后来做减速运动，这说明没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够，即没有使木板倾斜或倾角太小，故A正确；
B、当小车速度达到最大时，橡皮筋处于原长状态，小车匀速运动，故B错误；
C、根据实验原理可知，当小车匀速运动时速度达到最大，因此应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的最大速度，故C正确；
D、本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系，这个速度是指橡皮绳做功完毕时的速度，而不整个过程的平均速度，故D错误．
故选AC．
（2）①根据功能关系可知：mgsinθ?μmgcosθ＝

1

2

mv2，因此质量可以约掉，故该实验中不需要测量物体的质量．
②合理绘制的L-v图象是曲线，不能得出结论W∝v²．为了更直观地看出L和v的变化关系，应该绘制L-v²图象．
故答案为：应进一步绘制L-v²图象．

❼ 如图所示，是用来探究“动能大小跟哪些因素有关”的实验装置图．图是研究物体的动能大小与哪些因素有关的

在此实验中来我们通过观察物体被推自出距离的远近来比较各小球动能大小的，这是转换法的运用；
（1）分析比较实验甲与实验乙，同一钢球从斜面不同高度滚下，控制了物体的质量，改变了物体的运动速度，因此，根据两次实验中物体被推得距离不同，可得出结论：质量一定，物体的速度越大，动能越大；
（2）分析比较实验乙与实验丙可以看出，让质量不相同的小球从相同的高度沿斜面自由滚下，控制了球的质量，改变了球的速度，可得出的结论是：速度一定，物体质量越大，动能越大．
故答案为：物体移动的距离；（1）质量一定，物体速度越大，动能越大；质量；（2）速度一定，物体质量越大，动能越大；速度．

❽ 如图甲所示，是某同学验证动能定理的实验装置，其实验步骤如下：a．易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑

）mg；（2）

；mgx 1 ＝

；
试题分析：（1）因小车沿木板匀速下滑，故小车受力平衡，当去掉轻版绳和易拉罐后，小权车所受的合力等于易拉罐和细沙的总重力mg；（2）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以C点对应的瞬时速度

；根据实验原理需验证减小的重力势能等于小车增加的动能，即验证

；

❾ 如图甲是一位同学做“探究动能定理”的实验装置．（1）让一重物拉着一条纸带自由下落，通过打点计时器在

（1）2点的速度v₂=

0.028+0.032

0.02×2

m/s=1.5m/s．则2点的动能E_K2=

1

2

mv₂²=

1

2

×1×1.5²=1.125J．
5点的速度v₅=

0.0396+0.0434

0.02×2

m/s=2.075m/s．则5点的动能E_K5=

1

2

mv₅²=

1

2

×1×2.075²≈2.153J．
这段纸带中的2、5两点间，物体动能的增加量为△E_K=E_K5-E_K2=2.153-1.125≈1.03J；
K这段纸带中的2、5两点测定重力做功为W=mgh=1×9.8×（0.032+0.0358+0.0396）J≈1.05J．
（2）重力的功理论上等于动能的变化量△E_K，即：mg△h=△E_K，所以△E_K与△h应成正比，图象应为一条过原点的直线．故选：C
故答案为：（1）1.05，1.03，（2）C．