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1、实验五 探究动能定理对应演练迁移运用1(2018湖北黄冈模拟)某学习小组在“探究功与速度变化的关系”的实验中采用了如图甲所示的实验装置(1)将气垫导轨接通通气泵，通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平，检查是否调平的方法是_将滑块轻置于气垫导轨之上，看其是否滑动；或将滑块轻置于气垫导轨之上，轻推滑块看是否匀速运动(其他方法正确均可)_.(2)如图乙所示，游标卡尺测得遮光条的宽度d_0.550_cm.实验时，将橡皮条挂在滑块的挂钩上，向后拉伸一定的距离，并做好标记，以保证每次拉伸的距离恒定现测得挂一根橡皮条时，滑块弹离橡皮条后，经过光电门的时间为t，则滑块最后匀速运动的速度表达式为_.(用字母表示)(
2、3)逐根增加橡皮条，记录每次遮光条经过光电门的时间，并计算出对应的速度则画出的Wv2图象应是_过坐标原点的一条倾斜直线_.解析(1)检查导轨是否水平的方法：将滑块轻放在气垫导轨上，看其是否滑动(或将滑块轻放在气垫导轨上，轻推滑块看是否匀速运动)(2)d5 mm0.05 mm105.50 mm0.550 cm，滑块匀速运动的速度v.(3)由动能定理可知，Wmv2，故画出的Wv2图象应是过坐标原点的一条倾斜直线2(2018浙江嘉兴模拟)某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为小车，B为打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶(内有砂子
3、)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦，实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点(1)该同学在一条比较理想的纸带上，将点迹清晰的某点记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间的速度平方差v2v2v，弹簧测力计的读数为F，小车的质量为m，然后建立v2x坐标系，通过描点法得到的图象是一条过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率的意义为_.(填写表达式)(2)若测出小车质量为0.4 kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为_1_N.解析(1)根据动能定理可知Fxmv2，所以理论上v2xx，v2x图象为过原点的直线，
4、直线的斜率k.(2)结合图象可知k5 N/kg，所以F1 N.3(2018四川成都模拟)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请回答下列问题：(1)已知O、
5、A、B、C、D、E、F相邻计数点间的时间间隔为t，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_下滑的位移x_(写出物理量名称及符号，只写一个物理量)，合外力对滑块做功的表达式W合_mgx_.(3)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、E各点的速度v，以v2为纵轴、W为横轴建立直角坐标系，描点作出v2W图象，得到的图象是_过原点的直线_，可知该图象还可以求得_滑块的质量M_.解析(1)由打出的纸带可知B点的速度为vB；(2)由
6、做功定义式可知还需要知道滑块下滑的位移x，由动能定理可知W合Ek，即mgxEk；(3)v2W图象应该为一条过原点的直线，根据EkMv2可求得M的值4(2017北京卷)如图甲所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验(1)打点计时器使用的电源是_B_.(选填选项前的字母)A直流电源B交流电源(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是_A_.(选填选项前的字母)A把长木板右端垫高B改变小车的质量在不挂重物且_B_(选填选项前的字母)的情况下，轻推一下小车若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了
7、摩擦力和其他阻力的影响A计时器不打点B计时器打点(3)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O.在纸带上依次取A、B、C若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T.测得A、B、C各点到O点的距离为x1、x2、x3如图乙所示实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg，从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W_mgx2_，打B点时小车的速度v_.(4)以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作出如图所示的v2W图象由此图象可得v2随W变化的表达式为_v2kW，k(4.55.0)m2s2J1_.根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含v2这
8、个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是_质量_.(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，下图中正确反映v2W关系的是_A_.解析(1)打点计时器使用的是交流电源(2)把长木板右端垫高，利用小车的重力沿斜面的分力平衡摩擦力和其他阻力；在不挂重物且计时器打点的情况下，小车沿斜面能匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响(3)WFsmgx2，vB.(4)由图知，图线为一条纵截距为零、斜率k(4.55.0)m2s2J1的直线，其函数表达式为v2kW.根据动能定理Wmv2得v2W，故斜率k，与质量有关(5)根据功能关系有W(Mm)v2，所以v2W，v2W，图A正确