备考2018年高考物理一轮基础复习： 专题21 探究动能定理

在“探究做功与物体速度变化的关系”的实验中，下列说法正确的是（   ）

在用如图所示装置做“探究功与速度变化的关系”的实验时，以下说法正确的是 （   ）

在用如图所示的装置做“探究功与速度变化的关系”实验时，下列说法正确的是（   ）

①如果利用它来探究物体的加速度与力、质量的关系时，为使小车所受的合外力等于细线的拉力，应该采取的措施是，要使细线的拉力约等于钩码的总重量，应该满足的条件是Mm（填“大于”、“远大于”、“小于”或“远小于”）．

②在满足了小车所受的合外力等于细线的拉力的条件下，且使细线的拉力等于钩码的总重量，如果利用它来探究外力做功与动能的关系时得到的纸带如图2所示．O为小车开始运动打下的第一点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图2所示，要探究小车运动的动能定理，要满足一个怎样的关系式（用题中的字母符号表示）．

某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理；

某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”．实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①W∝ ，②W∝v，③W∝v² ． 他们的实验装置如图甲所示，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点时的速度），每次实验，物体从不同初始位置处由静止释放．

同学们设计了以下表格来记录实验数据．其中L₁、L₂、L₃、L₄…代表物体分别从不同初始位置处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v₁、v₂、v₃、v₄…表示物体每次通过Q点的速度．

他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L﹣v图象，并得出结论W∝v² ．

某同学采用如图1所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验．其步骤如下：

1   按图1把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动；

2   把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重．接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点．从某点A开始，此后在纸带上每隔4个点取一个计数点，依次标为B、C、D…；

3   测量出B、C、D、…各点与A点的距离，分别记为x₁、x₂、x₃、…；

4   用配重受到的重力分别乘以x₁、x₂、x₃、…，得到配重重力所做的功W₁、W₂、W₃、…；（重力加速度g=9.80m/s²）

5   求出B、C、D、…各点速度的大小，分别记为v₁、v₂、v₃、…，再求出它们的平方v₁²、v₂²、v₃²、…；

6   用纵坐标表示速度的平方v² ， 横坐标表示配重重力所做的功W，作出v²﹣W图象．

（以下计算保留到小数点后两位）

某中学实验小组采用如图1所示的装置 探究功与速度的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器工作频率为50Hz．

某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”设计了如下实验，他的操作步骤：

①按图1摆好实验装置，其中小车质量M=0.20kg，钩码总质量m=0.05kg．

②释放小车，然后接通打点计时器的电源（电源频率为f=50Hz），打出一条纸带．

③他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图2所示．

把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d₁=0.41m，d₂=0.055m，d₃=0.167m，d₄=0.256m，d₅=0.360m，d₆=0.480m…，他把钩码重力（当地重力加速度g=10m/s²）作为小车所受合力，算出打下0点到打下第5点合力做功W=

J（结果保留三位有效数字），用正确的公式E_k=（用相关数据前字母列式）把打下第5点时小车的动能作为小车动能的改变量，算得E_k=0.125J．

④此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大．通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是．（双项选择题）

A．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多

B．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多

C．释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小

D．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因．

为了探究动能定理，某高中的娟娟同学设计了如图1所示的实验装置，并提供了如下的实验器材：

A．小车 

B．钩码     

C．一端带滑轮的木板   

D．细线  

E．秒表

F．电火花计时器     

G．纸带      

H.220V的交流电源

I．低压交流电源

利用如图所示的实验装置“探究合力功与物体动能改变的关系”，将光电门固定在轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，小车质量为M，保持小车质量不变，改变所挂重物质量m多次进行实验，每次小车都从同一位置A由静止释放（g取10m/s²）．

某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功记为 W．当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时（每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致），每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算．