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1、尝试(Shi)五探(Tan)讨动能定理1.尝试目标探讨功与物体速度转变的关系.2.尝试道理(如图1所示)图1(1)一根橡皮筋感化在小车上挪动距离 s做功为W.(2)两根橡皮筋感化在小车上挪动距离 s做功应为2W.(3)三根橡皮筋感化在小车上挪动距离 s做功应为3W.(4)操纵打点计时器求出小车分开橡皮筋的速度，列表、作图，由图象可以确定功与速度转变的关系.3.尝试器材橡皮筋、小车、木板、打点计时器、纸带、铁钉、刻度尺等.4.尝试步调(1)垫高木板的一端，均衡摩擦力.(2)拉伸的橡皮筋对小车做功：用一条橡皮筋拉小车做功W.用两条橡皮筋拉小车做功2W.用三条橡皮筋拉小车做功3W.(3)测出每次做功
2、后小车获得的速度.(4)别离用各次尝试测得的v和W绘制Wv或Wv2、Wv3、图象，直到明白得出W和v的关系.5.尝试结论来历:Zxxk.Com物体速度v与外力做功W间的关系Wmv2.1.尝试考前须知(1)将木板一端垫高，使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力均衡.方式是轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的平均水平判定小车是否做匀速活动，找到长木板的一个适宜的倾角.(2)测小车速度时，应选纸带上的点迹平均的局部，也就是选小车做匀速活动的局部.(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元即可，不必计较出详细数值.(4)小车质量应年夜一些，使纸带上打的点多一些.2.尝试探讨的
3、技巧与方式(1)不直接计较W和v的数值，而只是看第2次、第3次尝试中的W和v是第1次的几多倍，简化数据的测量和处置.(2)作Wv图象，或Wv2、Wv3图象，直到作出的图象是一条倾斜的直线.命题点一教材原型尝试例1如图2所示是某研究性进修小组做探讨“橡皮筋做功和物体速度转变的关系的尝试，图中是小车在一条橡皮筋感化下弹出，沿木板滑行的景象.这时，橡皮筋对小车做的功记为W.当我们把2条、3条完全一样的橡皮筋并在一路进展第2次、第3次尝试时，每次橡皮筋都拉伸到统一位置释放.小车在每次尝试中获得的速度由打点计时器所打出的纸带测出.图(Tu)2(1)除了图中(Zhong)已给出的尝试器材外，还需要的器材有
4、 ；(2)均衡摩擦力后，每次尝试获得的纸带上的点并不都是平均的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的 局部进展测量；(3)下面是本尝试的数据记实表，请将第2次、第3次尝试中橡皮筋做的功填写在对应的位置；橡皮筋做的功10个间距的距离x(m)10个间距的时间T(s)小车获得的速度vn小车速度的平方vn2第1次W0.2000.2第2次0.2800.2第3次0.3000.2第4次0.400来历:Zxxk.Com0.2第5次0.4500.2(4)从理论上讲，橡皮筋做的功Wn和物体速度vn转变的关系应是Wn ，请你按照表中测定的数据在如图3所示的坐标系中作出响应的图象验证理论的准确性.图3谜底(1)刻度尺
5、(2)点距平均(3)2W3W4W5W(4)vn2看法析图解析(1)计较小车速度需要测量纸带上的点间的距离 ，要用刻度尺.(2)小车匀速活动时，纸带上的点的距离平均.(3)橡皮筋每增添一条，对小车做的功就增添W.(4)纵坐标暗示速度的平方，横坐标暗示功，操纵描点法描出各组数据对应的点，然后用滑腻曲线连线作出vn2Wn图象，如下图.变式1某进修小组做探讨“合力的功和物体速度转变的关系的尝试，图4中小车是在1条橡皮筋感化下弹出，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条完全一样的橡皮筋并在一路进展第2次、第3次尝试时，使每次尝试中橡皮筋伸长的长度都连结一致.每次尝试中小车获得的速度由打
6、点计时器所打的纸带测出.图4(1)除了图中已有的尝试器材外，还需要导线、开关、 (填测量东西)和 (选填“交流或“直流)电源.(2)尝试中，小车会受到摩擦阻力的感化，可以使木板恰当倾斜来均衡失落摩擦阻力，那么下面操作准确的选项是()A.铺开小车，可以自由下滑即可B.铺开(Kai)小车，可以匀速下(Xia)滑即可C.铺开拖着纸带的小车，可以自由下滑即可D.铺开拖着纸带的小车，可以匀速下滑即可(3)假设木板水平放置，小车在两条橡皮筋感化下活动，当小车速度最年夜时，关于橡皮筋所处的状况与小车地点的位置，以下说法准确的选项是()A.橡皮筋处于原长状况B.橡皮筋仍处于伸长状况C.小车在两个铁钉的连线处D
7、.小车已过两个铁钉的连线(4)在准确操作环境下，打在纸带上的点并不都是平均的，为了测量小车获得的速度，应选用图5中纸带的 局部进展测量.图5谜底(1)刻度尺交流(2)D(3)B(4)GK解析(1)为测量小车获得的速度，必需用刻度尺来测量纸带上点和点之间的距离 ；打点计时器必需利用交流电源.(2)均衡摩擦力时，也要均衡失落纸带与限位孔之间的摩擦力.按照均衡状况的特点，小车做匀速活动时即均衡失落了摩擦力.(3)假设木板水平放置，那么未均衡摩擦力.小车速度最年夜时，也就是加快度为零的时刻，即橡皮筋对小车的拉力等于小车受到的摩擦力的时刻，此时橡皮筋处于伸长状况，小车还未到两个铁钉的连线处，B准确.(4
8、)应该选用纸带上小车做匀速活动的局部进展测量，此时小车的速度最年夜，即GK局部.命题点二尝试装配的立异1.装配时代化2.求解智能化(1)摩擦阻力问题：靠小车重力的下滑分力均衡摩擦力自由下落阻力削减气垫导轨削减摩擦力.(2)速度的测量方式：匀速活动速度测量纸带上各点速度光电门v速度传感器直接显示速度巨细.立异点1尝试装配的立异操纵重物牵引小车例2(2021北京理综21)如图6所示，用质量为m的重物经由过程滑轮牵引小车，使它在长木板上活动，打点计时器在纸带上记实小车的活动环境.操纵该装配可以完成“探讨动能定理的尝试.图6(1)打点计时器利用的电源是 (选填选项前的字母).A.直流电源B.交流电源(
9、2)尝试中，需要均衡摩擦力和其他阻力，准确操作方式是 (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 (选填选项前的字母)的环境下，轻推一下小车.假设小车拖着纸带做匀速活动，说明已经消弭了摩擦力和其他阻力的影响.A.计时器(Qi)不打点 B.计时(Shi)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假设干个计数点，相邻计数点间的时候距离为T，测得A、B、C各点到O点的距离 为x1、x2、x3如图7所示.图7尝试中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力巨细为mg，从打O点到打B点的过程中，拉力
10、对小车做的功W ，打B点时小车的速度v .(4)以v2为纵坐标，W为横坐标，操纵尝试数据做出如图8所示的v2W图象.由此图象可得v2随W转变的表达式为 .按照功与能的关系，动能的表达式中可能包含v2这个因子，阐发尝试成果的单元关系，与图线斜率有关的物理量应是 .图8(5)假设已经完全消弭了摩擦力和其他阻力的影响，假设重物质量不知足远小于小车质量的前提，那么从理论上阐发，图中准确反映v2W关系的是 .来历:学#科#网Z#X#X#K谜底(1)B(2)AB(3)mgx2(4)v24.7W质量(5)A 解析(1)打点计时器利用交流电源.(2)均衡摩擦力的方式为将木板一端垫高，使得重力沿木板标的目标的分
11、力与摩擦力和其他阻力均衡，使小车做匀速直线活动；判定小车做匀速直线活动是按照纸带上相邻点间的距离 相等断定，故需计时器打点.(3)拉力巨细为mg，O到B位移为x2，按照功的公式得Wmgx2.因为小车做匀加快直线活动，B点为AC的时候中点，AC段的平均速度等于B点的瞬时速度，即v.(4)因v2W图象为直线，那么设v2kWb，从图中读出b0.005，在图中直线上任取两个相距较远的点，可得：k4.7，在作图误差许可的规模内表达式可写成v24.7W.由等式两头的物理量单元可知，左侧单元m2s2，右侧W单元为J.所以k的单元为，所以与斜率有关的物理量是质量.(5)设小车质量为M，以重物与小车整体为研究对
12、象，那么a，设小车滑行x时速度为v，那么v202ax.可得v2mgx.尝试中认为Wmgx，所以v2W，m与M为定值，故A准确.立异点2尝试装配的立异操纵光电门和气垫导轨例3(2021云南昆明模拟)操纵气垫导轨探讨动能定理，尝试装配如图9所示.尝试步调如下：来历:1ZXXK图9调整水平桌面上的气垫导轨至水平；测量挡光条的宽度l，两光电门间的中间间距s，用天平称出滑块和挡光条的总质量M，托盘和砝码的总质量m；将滑块移至光电门1左侧(Ce)某位置，由(You)静止释放滑块，从计时器中别离读出挡光条经由过程两光电门的时候t1、t2.用测量的物理量求解以下物理量：(1)滑块经由过程光电门1和2时瞬时速度
13、别离为v1 ，v2 .(2)滑块经由过程光电门1和2时，系统(包罗滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能别离为Ek1 ，Ek2 .外力对系统做的功为W .(3)尝试中，验证动能定理是否成立的关系式为 .谜底(1)(2)(Mm)()2(Mm)()2mgs(3)mgs(Mm)()2()2解析(1)因为挡光条宽度很小，是以将挡光条经由过程光电门时的平均速度看成瞬时速度，v1，v2.(2)按照动能的界说式得：经由过程光电门1，系统(包罗滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能为Ek1(Mm)()2经由过程光电门2，系统(包罗滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能为Ek2(Mm)()2在滑块从光电门1活动到光电门2的
14、过程中，外力对系统做的总功Wmghmgs.(3)假如WEkEk2Ek1，那么可认为验证了动能定理.立异点3尝试装配的立异操纵传感器例4某尝试小组操纵拉力传感器和速度传感器来探讨动能定理.如图10所示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不成伸长的细线将其经由过程一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记实小车受到的拉力的巨细.在水平桌面上相距50.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记实小车经由过程A、B时的速度巨细.小车中可以放置砝码.图10(1)尝试首要步调如下：测量 和拉力传感器的总质量m1；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端经由过程定滑轮与钩码相连；准确毗连所需装配.将小车停在C点，接通电源， ，小车在细线拉动下活动，记实细线拉力及小车经由过程A、B时的速度.在小车中增添砝码，或 ，反复的操作.(2)如表是他们测得的(De)几组数据，此(Ci)中m是m1与小车中砝码质量之和，|v22v12|是两个速
