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探究動能定理實驗裝置

 發布時間：2021-01-17 18:03:25

❶ 「探究動能定理」的實驗裝置如圖所示，當小車在兩條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W 0 ．當

①A：打點計時器使用的交流電源，故A錯誤．
B：實驗中用到多條橡皮筋，就要求每回次橡皮筋相同答且被拉長的一樣多，這樣橡皮筋對小車做的功才有倍數關系．故B錯誤．
C：小車獲得的動能應該等於橡皮筋對其做的功，所以小車必須從同一位置由靜止彈出．故C正確．
D：橡皮筋對小車做的功和小車獲得的動能滿足： w=
1
2
m v 2 的關系，所以當小車質量一定時：w與v 2 成正比．所以最好做w與v 2 的關系，實驗時需要畫多個圖象找最好的，故D正確．
故選：CD
②從紙帶上我們可判斷出打C點時，小車具有最大的速度
v C 可由B到D的平均速度求出：
即： v C =
x BD
2×0.02
=
(10.40-7.12)×1 0 -2
2×0.02
=0.82m/s
故答案為：①CD
②0.82

❷ 「探究動能定理」的實驗裝置如圖所示，當小車在兩條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W0．當用

（1）平衡摩擦力來，使小車所受到的自合力等於橡皮筋的拉力，是橡皮筋對小車所做的功等於合外力對小車做的功，故需要平衡摩擦力；實驗中用到多條橡皮筋，就要求每次橡皮筋相同且被拉長的一樣多，這樣橡皮筋對小車做的功才有倍數關系
（2）A、打點計時器使用的交流電源，故A錯誤．
B、實驗中用到多條橡皮筋，就要求每次橡皮筋相同且被拉長的一樣多，這樣橡皮筋對小車做的功才有倍數關系．故B錯誤
C、小車獲得的動能應該等於橡皮筋對其做的功，所以小車必須從同一位置由靜止彈出．故C正確．
D、橡皮筋對小車做的功和小車獲得的動能滿足：W＝

1
2
mv2的關系，所以當小車質量一定時：w與v2成正比．所以最好做w與v2的關系，實驗時需要畫多個圖象找最好的，故D正確．
故選：CD．
故答案為：（1）需要 保證每根橡皮條對小車做功相同
（2）CD．

❸ 「探究動能定理」的實驗裝置如圖所示，當小車在兩條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W0．當用

「探究動能復定理」的制實驗中：如果沒有平衡摩擦力或沒有使木板傾斜或傾角太小，則在小車獲得的最大速度後，由於過一段距離後又被橡皮筋反拉著，導致速度減小，出現「兩端密、中間疏」現象，故A正確；若實驗前已平衡好摩擦力，則當小車速度達到最大時，橡皮筋應處於原長狀態，B錯誤；因小車勻速時速度最大，故C正確；顯然D錯誤．
故答案為AC．

❹ 圖（a）為探究動能定理的實驗裝置示意圖，實驗步驟如下：①長木板適當傾斜，以平衡小車運動過程中受到的

（1）數字計時器記錄通過光電門的時間，由位移公式計算出物體通過光電門的平均專速度，
用該屬平均速度代替物體的瞬時速度，故在遮光條經過光電門時滑塊的瞬間速度為：v=
d
△t
；
游標卡尺的主尺讀數為9mm，游標讀數為0.05×17mm=0.85mm，
所以最終讀數為：9mm+0.85mm=9.85mm=0.985cm；
（2）實驗前已經平衡摩擦力，故重物的重力相當於系統受到的合外力，根據動能定理則重物重力做的功等於重物和小車增加的動能，故選：B；
故答案為：（1）
d
△t
，0.985cm；（2）B．

❺ 某同學利用「驗證機械能守恆定律」的實驗裝置來探究動能定理．准備靜止釋放物體前，裝置如圖甲．（Ⅰ）請

（I）打點計時器不能使用直流電源，應使用交流電源．重物開始釋放時應緊靠打點計時版器，否則打不到點或打權的點太少．
（II）E點的速度等於DF段的平均速度，所以vE=

h5?h3
2T
=
h5?h3
2
f．
根據：mgh=
1
2
mv2-
1
2
m
v
2

❻ （6分）某同學利用圖甲的實驗裝置做「探究動能定理」的實驗。在盡量減小摩擦阻力的情況下，先接通打點計

①C（2分）②0.67 （2分）③多次測量取平均值（2分）

❼ （2014文登市三模）在探究動能定理的實驗中，某實驗小組組裝了一套如圖所示的裝置，拉力感測器固定在小

①平衡小車所受的阻力：不掛鉤碼，調整木板右端的高度，用手輕推小車，直到打點計時器打出一系間距相等的點．
②測量小車和拉力感測器的總質量M，按圖組裝好儀器，並連接好所需電路，將小車停在打點計時器附近，先接通拉力感測器和打點計時器的電源，然後釋放小車，打出一條紙帶，關閉電源．
③打下D點時的速度vD=

hE?hC
2T
，打下D點時的動能EKD=
1
2
MvD2=
M(hE?hC)2
8T2
；拉力感測器的讀數為F，計時器打下A點到打下D點過程中，細繩拉力對小車所做的功W=F（hD-hA）．
④由動能定理得：△EK=W，以A點到各個計數點動能的增量為縱坐標，以A點到各個計數點拉力對小車所做的功W為橫坐標，得到一條過原點的傾角為45°的直線，由此可以得到的結論是：外力所做的功，等於物體動能的變化量．
故答案為：①間距相等；②釋放小車；③
M(hE?hC)2
8T2
；F（hD-hA）；④外力所做的功，等於物體動能的變化量．

❽ 某同學在做「探究動能定理」實驗時，其主要操作步驟是：a．按圖甲安裝好實驗裝置，其中小車的質量M=0.5kg

①從打下計數點0到打下計數點5時合力所做的功W=mgh=0.1×9.8×（0.008+0.024+0.041+0.056+0.072）=0.197J
相鄰計數點間內還有4個點未畫出，則T=0.1s，
勻變容速直線運動中，時間中點的瞬時速度等於該過程中的平均速度，因此有：
v5＝

d5+d6
2T
＝
0.072+0.088
0.2
＝0.8m/s
Ek=
1
2
Mv52＝
1
2
×0.5×0．82＝0.160m/s
②實驗結果W和△Ek在誤差允許范圍內總是不相等，你認為主要原因是：小車受到的拉力不等於小桶和砂的重力，題目不滿足鉤碼質量遠小於校車質量，產生系統誤差，也可能沒有平衡摩擦力，故AC正確．
故答案為：①0.197；0.160 ②AC

❾ （1）「探究動能定理」的實驗裝置如圖所示，當小車在兩條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W0

（1）該是實驗中要進行平衡摩擦力的操作，正常情況是紙帶上打出點先逐漸增大，後內間距不變，即小車先加容速後勻速，若兩端密、中間疏則說明小車後來做減速運動，這說明沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠，即沒有使木板傾斜或傾角太小，故A正確；
B、當小車速度達到最大時，橡皮筋處於原長狀態，小車勻速運動，故B錯誤；
C、根據實驗原理可知，當小車勻速運動時速度達到最大，因此應選擇紙帶上點距均勻的一段計算小車的最大速度，故C正確；
D、本實驗的目的是探究橡皮繩做的功與物體獲得速度的關系，這個速度是指橡皮繩做功完畢時的速度，而不整個過程的平均速度，故D錯誤．
故選AC．
（2）①根據功能關系可知：mgsinθ?μmgcosθ＝

1
2
mv2，因此質量可以約掉，故該實驗中不需要測量物體的質量．
②合理繪制的L-v圖象是曲線，不能得出結論W∝v2．為了更直觀地看出L和v的變化關系，應該繪制L-v2圖象．
故答案為：應進一步繪制L-v2圖象．

❿ 實驗題：某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置來「探究動能定理」．（1）用游標卡尺測得遮光條的寬度為d，由

（1）由於遮光條復比較小，通過光電門的制時間極短，因此可以利用平均速度來代替其瞬時速度，因此滑塊經過光電門時的瞬時速度為：v=

d
△t
；
（2）鉤碼和滑塊所組成的系統為研究對象，鉤碼在下降的過程中，其重力做功mgs，系統動能的增加，增量為：
1
2
(m+M)(
d
△t
)2，因此只要比較二者是否相等，即可探究合外力做功與動能改變數之間關系是否相等．
故答案為：（1）
d
△t
；（2）mgs
1
2
(m+M)(
d
△t
)2

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