课时作业(二十六) 探究动能定理
[基础训练]
1．(2017·河南十所名校测试)某实验小组用如图所示装置“探究功与物体速度变化的关系”．
(1)为平衡小车运动过程中受到的阻力，应该采用下面所述方法中的________(填入选项前的字母代号)．
A．逐步调节木板的倾斜程度，让小车能够自由下滑
B．逐步调节木板的倾斜程度，让小车在橡皮筋作用下开始运动
C．逐步调节木板的倾斜程度，给小车一初速度，让拖着纸带的小车匀速下滑 D．逐步调节木板的倾斜程度，让其拖着纸带自由下滑
(2)如图所示是该实验小组在实验过程中打出的一条纸带，已知打点计时器连接的电源的频率为50 Hz，则橡皮筋恢复原长时小车的速度为________m/s(结果保留三位有效数字)．
答案：(1)C (2)1.39(1.38～1.40均正确)
2．(2017·广东深圳模拟)某同学用如图甲所示装置来探究“动能定理”，得到一条如图乙所示的纸带，O点为第一个点，并在纸带清晰段依次标记了A、B、C三个点，用毫米刻度尺测得各点到O点的距离如图所示，重物质量m＝1.00 kg.
甲 乙
(1)电火花打点计时器应选择以下哪种电源________． A．4～6 V、50 Hz交流电源 B．220 V、50 Hz交流电源
(2)从O点到B点，重物的重力做功WG＝________J，动能的增加量ΔEk＝________J．(取
g＝10 m/s2，以上计算结果均保留三位有效数字)
答案：(1)B (2)7.78 7.59
3．某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理．
1
(1)将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图中读出两光电门中心之间的距离x＝________cm.
(2)测量挡光条的宽度d，记录挡光条通过光电门1和2所用的时间Δt1和Δt2，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__________________________．
(3)该实验是否需要满足砝码盘和砝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”或“否”)．
答案：(1)50.00 (2)滑块、挡光条和拉力传感器的总质量M (3)否 解析：(1)两光电门中心之间的距离x＝70.30 cm－20.30 cm＝50.00 cm.
(2)由于该实验验证的是动能定理，故还需要知道滑块、挡光条和拉力传感器的总质量． (3)由于拉力可以通过拉力传感器的读数直接得到，故不需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量．
4．(2017·四川资阳模拟)某兴趣小组准备探究“合外力做功和物体速度变化的关系”，实验前组员们提出了以下几种猜想：
①W∝v；②W∝v；③W∝v.
为了验证猜想，他们设计了如图甲所示的实验装置．
2
PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点的
速度)．在刚开始实验时，小刚同学提出“不需要测出物体质量，只要测出物体初始位置到速度传感器的距离L和读出速度传感器的读数v就行了”，大家经过讨论采纳了小刚的建议．
(1)请你说明小刚建议的理由：______________________________________.
(2)让物体分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、
L3、L4、…，读出物体每次通过Q点的速度v1、v2、v3、v4、…，并绘制了如图所示的L-v图
象．若为了更直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应该作出________．
A．L-v图象
2
B．L-v图象
2
1
C．L-图象
vD．L-1
v图象
(3)实验中，木板与物体间摩擦力________(填“会”或“不会”)影响探究的结果． 答案：(1)根据动能定理列出方程式，可以约去质量m (2)A (3)不会
12
解析：(1)若只有重力做功，则mgLsin θ＝mv，等号的两边都有m，可以约掉，故不
212
需要测出物体的质量．若是重力和摩擦力做功，则：(mgsin θ－μgcos θ)L＝mv，等号
2的两边都有m，可以约掉，故不需要测出物体的质量．
(2)采用表格方法记录数据，合理绘制的L-v图象是曲线，不能得出结论W∝v.为了更直观地看出L和v的变化关系，应该绘制L-v图象．故选A.
(3)重力和摩擦力的总功W也与距离L成正比，因此不会影响探究的结果． 5．为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案： 第一步：把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为
2
2
m的带夹重锤跨过定滑轮相连，重锤后连一穿过打点计时器的纸带，调整木板倾角，直到轻
推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示．
第二步：保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使纸带穿过打点计时器，然后接通电源，释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示．打出的纸带如图丙所示．
丙
请回答下列问题：
(1)已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点间的时间间隔为Δt，根据纸带求滑块运动的速度，打点计时器打B点时滑块运动的速度vB＝________.
(2)已知重锤质量为m，当地的重力加速度为g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________(写出物理名称及符号，只写一个物理量)，合外力对滑块做功的表达式W合＝________.
(2)算出滑块运动OA、OB、OC、OD、OE段合外力对滑块所做的功W以及在A、B、C、D、
3
相关推荐：
loading