高中物理魯科版第二章能的轉(zhuǎn)化與守恒 第2章章末分層突破

章末分層突破能的轉(zhuǎn)化與守恒eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(動(dòng)能的,改變)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(動(dòng)能的表達(dá)式：Ek＝①，動(dòng)能是②,填“標(biāo)量”、“矢量”，單位：③④,動(dòng)能定理：W＝⑤)),\a\vs4\al(勢(shì)能的,改變)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(重力勢(shì)能\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(重力做功與路徑⑥,填“有關(guān)”、“無(wú)關(guān)”,重力做功與重力勢(shì)能改變,的關(guān)系：WG＝⑦,重力勢(shì)能具有系統(tǒng)性和相對(duì)性)),彈性勢(shì)能)),\a\vs4\al(能量守,恒定律)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(機(jī)械能守恒定律\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(條件：只有⑧或,⑨做功,表達(dá)式：Ek2＋Ep2＝,⑩)),能量轉(zhuǎn)化和守恒定律)),能源與可持續(xù)發(fā)展\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性,能源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展))))[自我校對(duì)]①eq\f(1,2)mv2②標(biāo)量③焦耳④J⑤Ek2－Ek1⑥無(wú)關(guān)⑦Ep1－Ep2⑧重力⑨彈力⑩Ek1＋Ep1________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________動(dòng)能定理的應(yīng)用1.運(yùn)用動(dòng)能定理，不必考慮物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的細(xì)節(jié)，只需要考慮物體初、末狀態(tài)的速度和外力做功的代數(shù)和，使解題過(guò)程大為簡(jiǎn)化．但若研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)中受力情況不明，則無(wú)法用動(dòng)能定理解題．所以應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)受力分析和運(yùn)動(dòng)分析仍然是解題的關(guān)鍵．2．動(dòng)能定理通過(guò)做功的多少和正負(fù)來(lái)定量描述了物體動(dòng)能和其他形式的能量間的轉(zhuǎn)換關(guān)系．合外力做多少正功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能，合外力做多少負(fù)功，物體就有多少動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．如圖2－1所示，假設(shè)在某次比賽中他從10m高處的跳臺(tái)跳下，設(shè)水的平均阻力約為其體重的3倍，在粗略估算中，把運(yùn)動(dòng)員當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)處理，為了保證運(yùn)動(dòng)員的人身安全，池水深度至少為(不計(jì)空氣阻力)()圖2－1A．5m B．3mC．7m D．1m【解析】設(shè)水深h，對(duì)運(yùn)動(dòng)全程運(yùn)用動(dòng)能定理mg(H＋h)－fh＝0，即mg(H＋h)＝3mgh.所以h＝5m.【答案】A力學(xué)中的功能關(guān)系做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，做功的數(shù)值就是能的轉(zhuǎn)化數(shù)量，這是功能關(guān)系的普遍意義．不同形式的能的轉(zhuǎn)化又與不同形式的功相聯(lián)系，這是貫穿整個(gè)物理學(xué)的一個(gè)重要思想．學(xué)會(huì)正確分析物理過(guò)程中的功能關(guān)系，對(duì)于提高解題能力是至關(guān)重要的．力學(xué)領(lǐng)域中功能關(guān)系的主要形式：(多選)如圖2－2所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪．質(zhì)量分別為M、m(M>m)的滑塊，通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)定滑輪連接，輕繩與斜面平行．兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)．若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中()圖2－2A．兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B．重力對(duì)M做的功等于M動(dòng)能的增加C．輕繩對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加D．兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功【解析】因?yàn)镸克服摩擦力做功，所以系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤．由功能關(guān)系知系統(tǒng)減少的機(jī)械能等于M克服摩擦力做的功，D正確．對(duì)M，除重力外還有摩擦力和輕繩拉力對(duì)其做功，由動(dòng)能定理知B錯(cuò)誤．對(duì)m，有拉力和重力對(duì)其做功，由功能關(guān)系知C正確．【答案】CD解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的方法解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題所用到的知識(shí)有受力分析、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律和能量守恒定律等，涉及動(dòng)力學(xué)的綜合題應(yīng)根據(jù)題目要求靈活選用公式和規(guī)律．(1)涉及力和運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)性分析或恒力作用下物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題時(shí)，可用牛頓運(yùn)動(dòng)定律．(2)對(duì)于物體在恒力作用下的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，運(yùn)用動(dòng)能定理比運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題過(guò)程要簡(jiǎn)單．(3)動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律和功能關(guān)系在應(yīng)用上有區(qū)別，在分不清的情況下，通常選用動(dòng)能定理．(4)涉及動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化、單個(gè)物體或系統(tǒng)機(jī)械能守恒的問(wèn)題，通常選用機(jī)械能守恒定律，應(yīng)用時(shí)要注意兩點(diǎn)：①守恒條件；②哪段過(guò)程機(jī)械能守恒．如圖2－3所示，半徑為R＝0.45m的光滑的1/4圓周軌道AB與粗糙水平面BC相連，質(zhì)量m＝2kg的物塊由靜止開始從A點(diǎn)滑下經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝的水平面，g取10m/s2.求：圖2－3(1)物塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vt和距水平面高度為3R/4時(shí)的速度大小v；(2)物塊過(guò)B點(diǎn)后2s內(nèi)所滑行的距離s；(3)物塊沿水平面運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做多少功？【解析】(1)選水平面BC為零勢(shì)能面．由機(jī)械能守恒定律得mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,t)解得vt＝eq\r(2gR)＝eq\r(2×10×m/s＝3m/s又由機(jī)械能守恒定律得mgR＝mg·eq\f(3,4)R＋eq\f(1,2)mv2解得v＝eq\r(\f(gR,2))＝eq\r(\f(10×,2))m/s＝m/s.(2)物塊做減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a＝eq\f(f,m)＝eq\f(μmg,m)＝μg＝×10m/s2＝2m/s2因?yàn)槲飰K經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t停＝eq\f(vt,a)＝s<2s所以s＝eq\x\to(v)t停＝eq\f(vt＋0,2)·t停＝m.(3)物塊克服摩擦力所做的功為W＝fs＝μmgs＝×2×10×J＝9J.【答案】(1)3m/sm/s(2)m(3)9J解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的方法首先考慮是否可用能量守恒定律處理；其次考慮是否可用動(dòng)能定理處理；最后再考慮用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式處理．(教師用書獨(dú)具)1．(2023·上海高考)靜止在地面上的物體在豎直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力．不計(jì)空氣阻力，在整個(gè)上升過(guò)程中，物體機(jī)械能隨時(shí)間變化關(guān)系是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：01360071】【解析】物體機(jī)械能的增量等于恒力做的功，恒力做功WF＝Fh，h＝eq\f(1,2)at2，則有外力作用時(shí)，物體機(jī)械能隨時(shí)間關(guān)系為E＝eq\f(1,2)Fat2.撤去恒力后，物體機(jī)械能不變，故選項(xiàng)C正確．【答案】C2．(2023·全國(guó)卷Ⅱ)一物體靜止在粗糙水平地面上．現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動(dòng)物體，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后其速度變?yōu)関.若將水平拉力的大小改為F2，物體從靜止開始經(jīng)過(guò)同樣的時(shí)間后速度變?yōu)?v.對(duì)于上述兩個(gè)過(guò)程，用WF1、WF2分別表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功，則()A．WF2>4WF1，Wf2>2Wf1B．WF2>4WF1，Wf2＝2Wf1C．WF2<4WF1，Wf2＝2Wf1D．WF2<4WF1，Wf2<2Wf1【解析】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、牛頓第二定律、功的計(jì)算公式解題．根據(jù)x＝eq\f(v＋v0,2)t得，兩過(guò)程的位移關(guān)系x1＝eq\f(1,2)x2，根據(jù)加速度的定義a＝eq\f(v－v0,t)，得兩過(guò)程的加速度關(guān)系為a1＝eq\f(a2,2).由于在相同的粗糙水平地面上運(yùn)動(dòng)，故兩過(guò)程的摩擦力大小相等，即f1＝f2＝f，根據(jù)牛頓第二定律F－f＝ma得，F(xiàn)1－f1＝ma1，F(xiàn)2－f2＝ma2，所以F1＝eq\f(1,2)F2＋eq\f(1,2)f，即F1>eq\f(F2,2).根據(jù)功的計(jì)算公式W＝Fl，可知Wf1＝eq\f(1,2)Wf2，WF1>eq\f(1,4)WF2，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤．【答案】C3．(2023·天津高考)如圖2－4所示，固定的豎直光滑長(zhǎng)桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán)，圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，且處于原長(zhǎng)狀態(tài)．現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑，已知彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)，圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)彈簧的長(zhǎng)度變?yōu)?L圖2－4【導(dǎo)學(xué)號(hào)：01360072】A．圓環(huán)的機(jī)械能守恒B．彈簧彈性勢(shì)能變化了eq\r(3)mgLC．圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)，所受合力為零D．圓環(huán)重力勢(shì)能與彈簧彈性勢(shì)能之和保持不變【解析】圓環(huán)沿桿下滑的過(guò)程中，圓環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)能、彈性勢(shì)能、重力勢(shì)能之和守恒，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤；彈簧長(zhǎng)度為2L時(shí)，圓環(huán)下落的高度h＝eq\r(3)L，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，彈簧的彈性勢(shì)能增加了ΔEp＝mgh＝eq\r(3)mgL，選項(xiàng)B正確；圓環(huán)釋放后，圓環(huán)向下先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度最大時(shí)，合力為零，下滑到最大距離時(shí)，具有向上的加速度，合力不為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．【答案】B4．(2023·福建高考)如圖2－5所示，兩根相同的輕質(zhì)彈簧，沿足夠長(zhǎng)的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部擋板上，斜面固定不動(dòng)．質(zhì)量不同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端．現(xiàn)用外力作用在物塊上，使兩彈簧具有相同的壓縮量，若撤去外力后，兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開彈簧，則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過(guò)程，兩物塊()圖2－5A．最大速度相同B．最大加速度相同C．上升的最大高度不同D．重力勢(shì)能的變化量不同【解析】質(zhì)量不同的兩物塊在彈簧彈力作用下做變速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律及能量守恒定律解決問(wèn)題．當(dāng)彈簧的彈力和滑塊重力沿斜面向下的分力大小相等時(shí)，滑塊的速度最大，由于兩滑塊的質(zhì)量不同，故兩滑塊速度分別達(dá)到最大時(shí)，與質(zhì)量大的滑塊接觸的彈簧的形變量較小，根據(jù)能量守恒定律可知，質(zhì)量大的滑塊的最大速度較小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．剛撤去外力時(shí)，兩滑塊的加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律得kx－mgsinθ＝ma(θ為斜面傾角)，a＝eq\f(kx,m)－gsinθ，由于兩滑塊的質(zhì)量不同，故兩滑塊的最大加速度不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．整個(gè)過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為滑塊的重力勢(shì)能，由于兩滑塊質(zhì)量不同，故上升的最大高度不同，選項(xiàng)C正確．兩滑塊重力勢(shì)能的變化量等于彈簧彈性勢(shì)能的減少量，故重力勢(shì)能的變化量相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【答案】C5．(2023·海南高考)一質(zhì)量m＝0.6kg的物體以v0＝20m/s的初速度從傾角α＝30°的斜坡底端沿斜坡向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體向上滑到某一位置時(shí)，其動(dòng)能減少了ΔEk＝18J，機(jī)械能減少了ΔE＝3J．不計(jì)空氣阻力，重力加速度g＝10m/s2，求：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：01360073】(1)物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大?。?2)物體返回斜坡底端時(shí)的動(dòng)能．【解析】(1)設(shè)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的摩擦力大小為f，向上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，由牛頓定律有a＝eq\f(mgsinα＋f,m)①設(shè)物體動(dòng)能減少ΔEk時(shí)，在斜坡上運(yùn)動(dòng)的距離為s，由功能關(guān)系得ΔEk＝(mgsinα＋f)s②ΔE＝fs③聯(lián)立①②③式并代入數(shù)據(jù)可得a＝6m/s2.④(2)設(shè)物體沿斜坡向上運(yùn)動(dòng)的最大距離為sm，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得sm＝eq\f(v\o\al(2,0),2a)⑤設(shè)物體返回底端時(shí)的動(dòng)能為Ek，由動(dòng)能定理有Ek＝(mgsinα－f)sm⑥聯(lián)立①④⑤⑥式并代入數(shù)據(jù)可得Ek＝80J．⑦【答案】(1)6m/s(2)80J章末綜合測(cè)評(píng)(第二章)(用時(shí)：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6～8題有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)1．如圖1所示，質(zhì)量為m的物體P放在光滑的傾角為θ的斜面體上，同時(shí)用力F向右推斜面體，使P與斜面體保持相對(duì)靜止．在前進(jìn)水平位移為x的過(guò)程中，斜面體對(duì)P做功為()圖1A．Fx \f(1,2)mgsinθ·xC．mgcosθ·x D．mgtanθ·x【解析】斜面對(duì)P的作用力垂直于斜面，其豎直分量為mg，所以水平分量為mgtanθ，做功為水平分量的力乘以水平位移．【答案】D2．一小石子從高為10m處自由下落，不計(jì)空氣阻力，經(jīng)一段時(shí)間后小石子的動(dòng)能恰等于它的重力勢(shì)能(以地面為參考平面)，g取10m/s2，則該時(shí)刻小石子的速度大小為()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：01360074】A．5m/s B．10m/sC．15m/s D．20m/s【解析】設(shè)小石子的動(dòng)能等于它的重力勢(shì)能時(shí)速度為v，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mgh＝mgh′＋eq\f(1,2)mv2由題意知mgh′＝eq\f(1,2)mv2，所以mgh＝mv2故v＝eq\r(gh)＝10m/s，B正確．【答案】B3．質(zhì)量為2t的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力功率為30kW，在水平公路上，能達(dá)到的最大速度為15m/s，當(dāng)汽車的速度為10m/s時(shí)的加速度大小為()A．0.5m/s2 B．1m/s2C．1.5m/s2 D．2m/s2【解析】當(dāng)汽車達(dá)到最大速度時(shí)，即牽引力等于阻力時(shí)，則有P＝Fv＝fvmf＝eq\f(P,vm)＝eq\f(30×103,15)N＝2×103N當(dāng)v＝10m/s時(shí)，F(xiàn)＝eq\f(P,v)＝eq\f(30×103,10)N＝3×103N所以a＝eq\f(F－f,m)＝eq\f(3×103－2×103,2×103)m/s2＝m/s2.【答案】A4．在光滑的地板上，用水平拉力分別使兩個(gè)物塊由靜止獲得相同的動(dòng)能，那么可以肯定()A．水平拉力相等B．兩物塊質(zhì)量相等C．兩物塊速度變化相等D．水平拉力對(duì)兩物塊做功相等【解析】?jī)晌飰K動(dòng)能的改變量相等，根據(jù)動(dòng)能定理可知，水平力對(duì)兩物塊做的功相等，選項(xiàng)D正確，其他選項(xiàng)均不能肯定．【答案】D5．如圖2所示，某段滑雪雪道傾角為30°，總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運(yùn)動(dòng)員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑，加速度為eq\f(1,3)g.在他從上向下滑到底端的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：01360075】圖2A．運(yùn)動(dòng)員減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B．運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為eq\f(1,3)mghC．運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功為eq\f(2,3)mghD．下滑過(guò)程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為eq\f(1,3)mgh【解析】運(yùn)動(dòng)員的加速度為eq\f(1,3)g，沿斜面：eq\f(1,2)mg－f＝m·eq\f(1,3)g，f＝eq\f(1,6)mg，Wf＝eq\f(1,6)mg·2h＝eq\f(1,3)mgh，所以A、C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；Ek＝mgh－eq\f(1,3)mgh＝eq\f(2,3)mgh，B項(xiàng)錯(cuò)誤．【答案】D6．質(zhì)量為m的物體由固定在地面上的斜面頂端勻速滑到斜面底端，斜面傾角為θ，物體下滑速度為v，如圖3所示，以下說(shuō)法中正確的是()圖3A．重力對(duì)物體做功的功率為mgvsinθB．重力對(duì)物體做功的功率為mgvC．物體克服摩擦力做功的功率為mgvsinθD．物體克服摩擦力做功的功率為mgv【解析】物體沿斜面勻速下滑，說(shuō)明沿斜面方向的摩擦力f＝mgsinθ，根據(jù)功率公式P＝Fvcosα(式中α是F與v的夾角)，則重力的功率PG＝mgvcos(90°－θ)＝mgvsinθ，A對(duì)，B錯(cuò)；物體克服摩擦力做功的功率Pf＝f·v＝mgvsinθ，C對(duì)，D錯(cuò)．【答案】AC7．一輛汽車在平直公路上以速度v0開始加速行駛，經(jīng)時(shí)間t后，前進(jìn)了距離s，此時(shí)恰好達(dá)到其最大速度vm.設(shè)此過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)始終以額定功率P工作，汽車所受阻力為f，則在這段時(shí)間里，發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：01360076】A．fs B．Pt\f(1,2)mveq\o\al(2,m)＋fs－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0) D．feq\f(v0＋vm,2)·t【解析】由功率定義有：W＝Pt.由動(dòng)能定理有：W－fs＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，得W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)＋fs－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0).故選項(xiàng)B、C正確．【答案】BC8．(2023·寧德高一檢測(cè))質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)水對(duì)他的阻力大小恒為F，那么在他減速下降高度為h的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?()A．他的動(dòng)能減少了FhB．他的重力勢(shì)能減少了mghC．他的機(jī)械能減少了(F－mg)hD．他的機(jī)械能減少了Fh【解析】W合＝－(F－mg)h，所以動(dòng)能減少(F－mg)h；WG＝mgh，重力勢(shì)能減少mgh，除重力以外其他力做功W＝－Fh，所以機(jī)械能減少Fh，故B、D正確．【答案】BD二、實(shí)驗(yàn)題(共2小題，18分)9．(8分)使用如圖4甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，打出一條紙帶如圖乙所示．圖乙中O是打出的第一個(gè)點(diǎn)跡，A、B、C、D、E、F、…是依次打出的點(diǎn)跡，量出OE間的距離為l，DF間的距離為s，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期是T＝s.圖4(1)上述物理量如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)滿足關(guān)系式________，即驗(yàn)證了重物下落過(guò)程中機(jī)械能是守恒的．(2)如果發(fā)現(xiàn)圖乙中OA距離大約是4mm，則出現(xiàn)這種情況的原因可能是________，如果出現(xiàn)這種情況，上述的各物理量間滿足的關(guān)系式可能是________．【解析】(1)由紙帶上數(shù)據(jù)vE＝eq\f(s,2T)，則Ek＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,E)＝eq\f(1,2)meq\f(s2,4T2)Ep＝mgl，故關(guān)系式為gl＝eq\f(s2,8T2).(2)若OA＝4mm，則O點(diǎn)不是重物開始下落打出的點(diǎn)．說(shuō)明是先釋放紙帶，后接通電源，故得到的關(guān)系式為mgl＜eq\f(1,2)mveq\o\al(2,E)，即gl＜eq\f(s2,8T2).【答案】(1)gl＝eq\f(s2,8T2)(2)先釋放紙帶，后接通電源gl＜eq\f(s2,8T2)10．(10分)(2023·陜西名校聯(lián)考)某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟是：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：01360077】圖5①擺好實(shí)驗(yàn)裝置如圖5所示．②將質(zhì)量為200g的小車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，并按住小車．③在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中，他挑選了一個(gè)質(zhì)量為50g的鉤碼掛在拉線P上．④釋放小車，打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，打出一條紙帶．(1)在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出較為滿意的一條，經(jīng)測(cè)量、計(jì)算，得到如下數(shù)據(jù)：①第一個(gè)點(diǎn)到第N個(gè)點(diǎn)的距離為cm.②打下第N點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為m/s.該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力，算出拉力對(duì)小車做的功為________J，小車動(dòng)能的增量為________J.(2)此次實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果，他沒(méi)能得到“恒力對(duì)物體做的功，等于物體動(dòng)能的增量”，且誤差很大，顯然，在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素．請(qǐng)你根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因是(至少說(shuō)出兩種可能)：________.【解析】(1)拉力對(duì)小車做的功W＝mg·s＝N.小車動(dòng)能的增量ΔEk＝eq\f(1,2)Mv2＝J.(2)①小車的質(zhì)量不是遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量；②沒(méi)有平衡摩擦力；③操作錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)時(shí)先放開小車，后接通電源．【答案】(1)(2)①小車質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量；②沒(méi)有平衡摩