第五章 实验五 探究动能定理（课件）-2021高考物理【步步高】大一轮复习讲义（人教版）

实验五　探究动能定理 大一轮复习讲义 过好双基关 研透命题点 内容索引 NEIRONGSUOYIN 过好双基关 01 1.实验目的 探究功与物体速度变化的关系. 2.实验原理(如图1所示) 基本实验要求 图1 (1)一根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功为W. (2)两根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功应为 . (3)三根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功应为 . (4)利用打点计时器求出小车离开橡皮筋时的速度，列表、作图，由图象可以确定功与速度变化的关系. 3.实验器材 、小车、木板、 、纸带、铁钉、刻度尺等. 2W 3W 橡皮筋 打点计时器 4.实验步骤 (1)垫高木板的一端，平衡 . (2)拉伸的橡皮筋对小车做功： ①用一条橡皮筋拉小车——做功W. ②用两条橡皮筋拉小车——做功2W. ③用三条橡皮筋拉小车——做功3W. (3)测出每次做功后小车获得的 . (4)分别用各次实验测得的v和W绘制W－v或W－v2、W－v3、……图象，直到明确得出W和v的关系. 5.实验结论 物体速度v与外力做功W间的关系W＝ mv2. 摩擦力 速度 基本实验方法 1.实验注意事项 (1)将木板一端垫高，使小车的重力沿斜面向下的分力与 平衡.方法是轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做 运动，找到长木板的一个合适的倾角. (2)测小车速度时，应选纸带上的点迹均匀的部分，也就是选小车做 运动的部分. (3)橡皮筋应选规格一样的.力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值. (4)小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些. 摩擦阻力 匀速 匀速 2.实验探究的技巧与方法 (1)不直接计算W的数值，而只是看第2次、第3次……实验中的W是第1次的多少倍，简化数据的测量和处理. (2)作W－v图象，或W－v2、W－v3图象，直到作出的图象是一条倾斜的直线. 02 研透命题点 教材原型实验 基础考点　自主悟透 命题点一 例1　某实验小组采用如图2甲所示的实验装置来探究功与速度变化的关系. 图2 (1)下列关于该实验的说法正确的是________. A.长木板上有打点计时器的一端要适当垫高，以平衡小车运动过程中受到的摩擦力 B.实验时必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体值 C.实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要完全相同 D.应先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出 AD 解析　实验时，由于小车与木板间有摩擦，需将长木板上有打点计时器的一端适当垫高，平衡摩擦力，故A正确； 橡皮筋对小车做的功无法直接测量，所以是通过改变橡皮筋的条数的方法来改变功，为了让橡皮筋的功有倍数关系就要求将橡皮筋拉到同一位置处，故B、C错误； 实验时先接通电源，再释放小车，故D正确； (2)在正确操作的情况下，该小组某次所打的纸带如图乙所示.为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度，应选用纸带上的________(填“AB”“BC”或“AC”)段进行测量；若使用的交流电的频率为50 Hz，则小车最终获得的速度是________m/s. BC 0.65 解析　为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度，要测量最大速度，应该选用点迹均匀的部分， (2)在钉子上分别套上2条、3条、4条……同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，重复步骤(1)，小物块落点分别记为M2、M3、M4……； 变式　某同学利用如图3所示的装置探究做功与速度变化的关系. 图3 (1)小物块在橡皮筋的作用下弹出，沿水平桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为M1； (3)测量相关数据，进行数据处理. ①为求出小物块抛出时的动能，需要测量下列物理量中的 ________(填正确答案标号). A.小物块的质量m B.橡皮筋的原长x C.橡皮筋的伸长量Δx D.桌面到地面的高度h E.小物块抛出点到落地点的水平距离L ②将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W1、W2、W3、……，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3、…….若功与速度的平方成正比，则应以W为纵坐标、________为横坐标作图，才能得到一条直线. ③由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于______________(填“偶然误差”或“系统误差”). ADE L2 系统误差 解析　①小物块离开桌面后做平抛运动，由桌面到地面的高度h＝ gt2，可计算出平抛运动的时间，再根据小物块抛出点到落地点的水平距离L＝v0t，可计算出小物块离开桌面时的速度，根据动能的表达式Ek＝ mv02，还需要知道