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1、机械能及其守恒定律第第 五五 章章实验五探究动能定理实验五探究动能定理考纲要求考情分析命题趋势探究动能定理2014天津卷，9(2)2013重庆卷，6(1)2013四川卷，8(2)2012江苏卷，11高考对本实验的考查主要侧重于以下三个方面：1.对小车做功的计量方法的理解；2.通过打点纸带研究小车的末速度、末动能；3.实验误差分析和实验数据的处理(通过图象处理实验数据)知识梳理知识梳理夯实基础夯实基础核心考点核心考点分层突破分层突破对应演练对应演练迁移运用迁移运用栏目导航一、实验目的、原理、器材知识梳理 夯实基础二、实验步骤1垫高木板的一端，平衡摩擦力2拉伸的橡皮筋对小车做功：(1)用一条橡皮筋
2、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速度v.4分别用各次实验测得的v和W绘制Wv或Wv2、Wv3图象，直到明确得出W和v的关系五、注意事项1平衡摩擦力的方法是轻推小车，由打在纸带上的点是否均匀判断小车是否匀速运动2测小车速度时，应选纸带上点均匀分布的部分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考点1实验原理和实验操作例1(2014天津卷)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在
3、钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等组装的实验装置如图所示核心考点 分层突破(1)若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些_(2)实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行他这样做的目的是下列的哪个_(填字母代号)A避免小车在运动过程中发生抖动B可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力刻度尺、天平刻度尺、天平(包括砝码包括砝码)D(3)平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上
4、点数较少，难以选到合适的点计算小车速度在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决方法：_(4)他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些这一情况可能是下列哪些原因造成的_(填字母代号)A在接通电源的同时释放了小车B小车释放时离打点计时器太近C阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力可在小车上加适量的砝码可在小车上加适量的砝码(或钩码或钩码)CD解析：(1)实验要处理纸带测小车的瞬时速度，需要刻度尺，要分析动能的变化，必须要测出小车的质量，因此还需要天平(2)实验中调节定滑轮高度，使细绳与
5、木板平行，可在平衡摩擦力后使细绳的拉力等于小车所受的合力，如果不平行，细绳的拉力在垂直于木板的方向上就有分力，改变了摩擦力，就不能使细绳拉力等于小车所受的合力，D正确(3)在所挂钩码个数不变的情况下，要减小小车运动的加速度，可以增大小车的质量，即可在小车上加适量的砝码(或钩码)(4)如果用钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，发现拉力做的功总比小车动能的增量大，原因可能是阻力未被完全平衡掉，因此拉力做功一部分用来增大小车动能，一部分用来克服阻力做功；也可能是钩码做加速运动，因此细绳的拉力小于钩码的重力，钩码的重力做的功大于细绳的拉力做的功，此同学将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，则拉力做的功大于
6、小车动能的增量，C、D项正确考点2实验数据处理例2(2017广东惠州模拟)(1)用如图甲所示的仪器探究做功与速度变化的关系实验步骤如下：将木板固定有打点计时器的一端垫起适当高度，消除摩擦力的影响；小车钩住一条橡皮筋，往后拉至某个位置，记录小车的位置；先_，后_，小车拖动纸带，打点计时器打下一系列的点，断开电源；改用同样的橡皮筋2条、3条重复、的实验操作，每次操作一定要将小车_.接通打点计时器的电源接通打点计时器的电源释放小车释放小车从相同位置释放从相同位置释放(2)打点计时器所接交流电的频率为50 Hz，图乙是四次实验打出的纸点根据纸带，完成尚未填入的数据.从表中数据可得出什么样的结论？_次数
7、1234橡皮筋做的功W2W3W4Wv(m/s)1.001.42_2.00v2(m2/s2)1.002.01_4.001.732.99橡皮筋做的功与速度的平方成正比橡皮筋做的功与速度的平方成正比考点3实验创新设计本实验可从下列两个方面改进创新1实验器材的改进：用拉力传感器测量拉力，用速度传感器测量速度2实验方案的创新(1)利用自由落体运动探究功和动能的关系(2)研究小车以不同的初速度沿粗糙水平面滑动的距离，得出小车的初动能大小与克服摩擦力做功的情况，也可探究动能定理(3)让小球从斜面上某高处滚下，然后做平抛运动等例3(2017湖北武汉模拟)某同学利用如图所示的装置验证动能定理将斜槽固定在桌面上，斜槽末端与桌面边缘对齐在水平地面上依次固定好白纸、复写纸，将小球从斜槽高度h处由静止释放，小球落到复写纸上的某点，测出落点到桌边缘的水平距离为x.改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次实验测量，得出多组h和x数据(3)若以h为横坐标，以x2为纵坐标，画出的图线形状是_，说明h与x2的关系为_.切线水平切线水平 过原点的一条直线过原点的一条直线h x2对应演练 迁移运用