四川省某重點(diǎn)中學(xué)2016屆高考物理考點(diǎn)精講46探究動(dòng)能定理

1、四川省某重點(diǎn)中學(xué)2016屆高考 物理-考點(diǎn)精講46-探究動(dòng)能定考點(diǎn)46探究動(dòng)能定理例（2015 天津 9（2）某同學(xué)把附有滑輪的長(zhǎng) 木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，將細(xì)繩一端拴在小車上， 另一端繞過(guò)定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車在 鉤碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，以此定量探究繩拉力做功與 小車動(dòng)能變化的關(guān)系.此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、小木塊等.組 裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示.圖1若要完成該實(shí)驗(yàn)，必需的實(shí)驗(yàn)器材還有哪些實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度， 使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行.他這樣做的目的是下列的哪個(gè)（填字母代號(hào)）.A.避免小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生抖動(dòng)B.可使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)

2、跡清晰C.可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動(dòng)D.可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合 力平衡摩擦力后，當(dāng)他用多個(gè)鉤碼牽引小車時(shí)， 發(fā)現(xiàn)小車運(yùn)動(dòng)過(guò)快，致使打出的紙帶上點(diǎn)數(shù)較少, 難以選到合適的點(diǎn)計(jì)算小車速度，在保證所掛鉤 M數(shù)目不變的條件下，請(qǐng)你利用本實(shí)驗(yàn)的器材提個(gè) 解 決 辦 法他將鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功，經(jīng) 多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動(dòng)能增量大 一些.這一情況可能是下列哪些原因造成的 （填字母代號(hào)）.A.在接通電源的同時(shí)釋放了小車B.小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近C.阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡D.鉤碼做勻加速運(yùn)動(dòng)，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力解析 本實(shí)驗(yàn)需要知道小車的

3、動(dòng)能，因此還需 要用天平測(cè)出小車的質(zhì)量，用刻度尺測(cè)量紙帶上 點(diǎn)跡之間的長(zhǎng)度，求出小車的瞬時(shí)速度.牽引小車的細(xì)繩與木板平行的目的是在平衡摩 擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力，選項(xiàng)D正 確.在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下要減小小車 加速度可以增加小車的質(zhì)量，故可在小車上加適 量祛碼（或鉤碼）.當(dāng)小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中存在阻力時(shí)，拉力做正功 和阻力做負(fù)功之和等于小車動(dòng)能的增量，故拉力 做功總是要比小車動(dòng)能增量大一些；當(dāng)鉤碼加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力，此同學(xué)將鉤碼 重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功，則拉力做功要 比小車動(dòng)能增量大，故只有c、D正確.答案刻度尺、天平（包括祛碼）D可在 小車上加適量祛碼（或鉤

4、碼）CDO突破訓(xùn)練2.某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌和光電門計(jì)時(shí)器 等裝置探究動(dòng)能定理.如圖2所示，他們通過(guò)改 變滑輪下端的小沙盤(pán)中沙子的質(zhì)量來(lái)改變滑塊所 受水平方向的拉力；滑塊上安有寬度為d的擋光 片，實(shí)驗(yàn)中，用天平稱出小盤(pán)和沙子的總質(zhì)量為 出滑塊（帶擋光片）的質(zhì)量為M,用最小分度為1 mm的刻度尺測(cè)量出光電門1和2之間的距離右 計(jì)時(shí)器顯示擋光片經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間分別為G和 t2.光電、12n網(wǎng).1A沙子光電門1揩光片氣柄豆細(xì)O用最小分度為1 和2之間的距離x,A. 50 cmmm的刻度尺測(cè)量出光電門1以下數(shù)據(jù)合理的是（）B. 50.00 cm-12 -C> 50> 0 cm D. 5

5、0. 000 cm小組的某位同學(xué)探究得出結(jié)論的表達(dá)式為 吟(>F227)(y)2(7) /5 or,請(qǐng)問(wèn)在這位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中是否需要滿足“小沙盤(pán)和沙子的總質(zhì)量m遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于滑塊（帶擋光片）的質(zhì)量這個(gè)條（填“是”或“否”）.（3）為減小實(shí)驗(yàn)誤差可采取的方法是A.B.C.D.適當(dāng)增大擋光片的寬度d適當(dāng)減小擋光片的寬度d適當(dāng)增大兩光電門之間的距離適當(dāng)減小兩光電門之間的距離x答案（l）B否（3）BC解析（1）刻度尺的最小分度是1 mm,所以用cm做單位時(shí)小數(shù)點(diǎn)后保留兩位，所以B正確，A、C、D錯(cuò)誤；（2）通過(guò)表達(dá)式可以看出此同學(xué)的研究對(duì) 象是系統(tǒng)，所以并不需要滿足“小盤(pán)和沙子的總 質(zhì)量&quo

6、t;遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于滑塊（帶擋光片）的質(zhì)量r這個(gè) 條件；（3）適當(dāng)減小擋光片的寬度，或適當(dāng)增大光 電門間的距離可減小誤差.3.在探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組組裝了一套如圖3所示的裝置，拉力傳感器固定在小車 上，一端與細(xì)繩相連，用拉力傳感器記錄小車受 到拉力的大小.穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶與小車尾 部相連接，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為北實(shí)驗(yàn)的部 分步驟如下：粒力傳感器紙帶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、 < 一小車圖3（1）平衡小車所受的阻力：不掛鉤碼，調(diào)整木板右端的高度，用手輕推小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列 的點(diǎn).(2)測(cè)量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量"按圖組裝 好儀器，并連接好所需電路，將小車停在打點(diǎn)計(jì)

7、 時(shí)器附近，先接通拉力傳感器和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電 源，然后，打出一條紙帶，關(guān)閉電源. 在打出的紙帶中選擇一條比較理想的紙帶如 圖4所示，在紙帶上按打點(diǎn)先后順序依次取0、A. B、C、D、月等多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到。點(diǎn)間 的距離分別用九、為3、he以弱、表示，則小車和拉力傳感器在計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能表 達(dá)式為,若拉力傳 感器的讀數(shù)為F,計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)到打下D點(diǎn)過(guò) 程中，細(xì)繩拉力對(duì)小車所做功的表達(dá)式為he(4)某同學(xué)以力點(diǎn)為起始點(diǎn)，以Z點(diǎn)到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)動(dòng)能的增量A區(qū)為縱坐標(biāo)，以4點(diǎn)到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn) 拉力對(duì)小車所做的功歹為橫坐標(biāo)，得到一條過(guò)原點(diǎn)的傾角為45。的直線，由此可以得到的結(jié)論是間距相等釋放小車M 篇

8、， Fh-瓦）（4）外力所做的功 等于物體動(dòng)能的變化量解析（1）當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能在紙帶上打出一系列 間隔均勻的點(diǎn)時(shí)，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力平 衡.（2）在組裝好實(shí)驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放小車.（3）點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于 龍段的平均速度，即% =電系，故打下D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為M 與上；拉力對(duì)小車做的功為 Khf .因圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線且直線的傾角為45° ,可得出方程式八瓦=%故可得結(jié)論：外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化量. 強(qiáng)化練習(xí)4.如圖5甲是利用滑塊驗(yàn)證動(dòng)能定理的裝置， 除圖示器材外，還有學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、 天平和細(xì)沙.本實(shí)驗(yàn)還需要的實(shí)驗(yàn)器材有 實(shí)驗(yàn)前，需要

9、（填“需要”或“不需要”）掛著小沙桶.設(shè)滑塊質(zhì)量為瓶沙與沙桶的總質(zhì)量為出本實(shí)驗(yàn)中要求和"滿足的條件是：（4）圖乙是滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的紙帶.測(cè)量數(shù) 據(jù)已用字母表示在圖中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期 為北重力加速度為g.則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 母表示）.（用題中所給的字打點(diǎn)計(jì)時(shí)器滑塊紙帶、id口小沙桶M 團(tuán)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M (4) mgXAB= (48T2長(zhǎng)木板水平實(shí)驗(yàn)v 甲Xab|答案（1）刻度尺（2）平衡摩擦力 不需要解析（1）因需測(cè)量紙帶上的點(diǎn)間距離，故還需要 刻度尺；（2）滑塊在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受摩擦力作用, 為使拉力等于合外力，故應(yīng)平衡摩擦力，平衡時(shí), 把木板的左端抬高，使重力的

10、分力等于摩擦力, 故不需要掛小沙桶；（3）平衡摩擦力后，對(duì)系統(tǒng)有:mg=（卬+勵(lì)a,對(duì)肱F、=Ma,聯(lián)立解得艮=過(guò)為使片約等于mg，需滿足團(tuán)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于（4）根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求打A點(diǎn)的速度匕=多打方點(diǎn)速度后=”從4到8驗(yàn)證的表 達(dá)式為 砥陪=；府一，身代入得磔物='（另一5 .某同學(xué)利用如圖6所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理.將木板豎直放置在斜槽末端的前方某一固定 位置，在木板上依次固定好白紙、復(fù)寫(xiě)紙.將小球從不同的標(biāo)記點(diǎn)由靜止釋放，記錄小球到達(dá)斜 槽底端時(shí)下落的高度H,并根據(jù)落點(diǎn)位置測(cè)量出擦因數(shù)為 處 木板與斜槽末端的水平距離為X,小球離開(kāi)斜槽后的豎直位移，改變小球在斜槽上的釋放位置，進(jìn)行多

11、次測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下:高度H（h為 單位長(zhǎng)度）h2h3h4h5h6hIh8h9h豎直位移3015107.6.5.4.3.3.j/cm.0.0.0500383在安裝斜槽時(shí)，應(yīng)注意9（2）已知斜槽傾角為，小球與斜槽之間的動(dòng)摩小球在離開(kāi)斜槽后的豎直位移為K不計(jì)小球與 水平槽之間的摩擦，小球從斜槽上滑下的過(guò)程中, 若動(dòng)能定理成立則應(yīng)滿足的關(guān)系式是.若想利用圖像直觀得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，最好應(yīng)以4為橫坐標(biāo)，以 為縱坐標(biāo)，描點(diǎn)作圖.答案（1）使斜槽末端。點(diǎn)的切線水平（2）4（1、/ 小 1一石”）=耳?解析（1）本實(shí)驗(yàn)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律測(cè)量小球 離開(kāi)斜槽的速度，為保持小球做平拋運(yùn)動(dòng)，應(yīng)使 斜槽末端。點(diǎn)的切線水平.

12、（2）設(shè)小球離開(kāi)斜槽時(shí)的速度為根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得：x=vt, y=g 聯(lián)立得: 小球在斜槽上滑下過(guò)程中，重力和摩擦力做功, 則合力做的功為:W=mgH- umgcos 高飛=砥爪1一后口力 小球動(dòng)能的變化量A笈=；M=；%（x ）2 = 加g4y則小球從斜槽上滑下的過(guò)程中，動(dòng)能定理若成立 應(yīng)滿足的關(guān)系式是：4（11幺萬(wàn)）=工或Hy= tan a 4yy44 utan 8（3）根據(jù)上式可知：最好應(yīng)以4為橫坐標(biāo),縱坐標(biāo)，描點(diǎn)作圖.6 .某學(xué)習(xí)小組利用如圖7所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理.定滑輪氣墊導(dǎo)軌導(dǎo)軌標(biāo)尺山,光電門 > 光電門2擋光條方 細(xì)線圖7（1）將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，安裝好實(shí)驗(yàn)器材，從圖中

13、讀出兩光電門中心之間的距離cm； （2）測(cè)量擋光條的寬度&記錄擋光條通過(guò)光電門 1和2所用的時(shí)間A力和A t29并從拉力傳感器 （與滑塊固定在一起，在圖中未畫(huà)出）中讀出滑塊 受到的拉力尸，為了完成實(shí)驗(yàn)，還需要直接測(cè)量的一個(gè)物理量是 該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足祛碼盤(pán)和祛碼的總質(zhì)量 遠(yuǎn)小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量?（填“是”或“否”）答案(1)60.00（2）滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量M否解析（1）光電門1處刻度尺讀數(shù)為：20. 30 cm, 光電門2處刻度尺讀數(shù)為：80. 30 cm,故兩光電 門中心之間的距離s=60. 00 cm；由于擋光條的寬度"很小，所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的