功和機(jī)械能-功能關(guān)系

功能關(guān)系物體只在重力和一個(gè)不為零的向上的拉力作用下，分別做了勻速上升、加速上升和減速上升三種運(yùn)動(dòng)?在這三種情況下物體機(jī)械能的變化情況是（）勻速上升機(jī)械能不變，加速上升機(jī)械能增加，減速上升機(jī)械能減小勻速上升和加速上升機(jī)械能增加，減速上升機(jī)械能減小由于該拉力與重力大小的關(guān)系不明確，所以不能確定物體機(jī)械能的變化情況三種情況中，物體的機(jī)械能均增加（多選）如圖5—4—1所示，一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端固定于0點(diǎn)處，將小球拉至A處，彈簧恰好無(wú)形變，由靜止釋放小球，它運(yùn)動(dòng)到0點(diǎn)正下方B點(diǎn)的速度為v,與A點(diǎn)的豎直高度差為h,貝9（）R圖5-4-1由A至B重力做功為mghR圖5-4-1由A至B重力勢(shì)能減少*mv2由A至B小球克服彈力做功為mgh小球到達(dá)位置B時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為（mgh—fmv2）下列說(shuō)法正確的是（）隨著科技的發(fā)展，第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)是可以制成的太陽(yáng)照射到地球上的光能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空間的能量都消失了“既要馬兒跑，又讓馬兒不吃草”違背了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，因而是不可能的有種“全自動(dòng)”手表，不用上發(fā)條，也不用任何形式的電源，卻能一直走動(dòng)，說(shuō)明能量可以憑空產(chǎn)生感悟髙考（多選）（2012?海南高考）下列關(guān)于功和機(jī)械能的說(shuō)法，正確的是（）在有阻力作用的情況下，物體重力勢(shì)能的減少不等于重力對(duì)物體所做的功合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的改變量物體的重力勢(shì)能是物體與地球之間的相互作用能，其大小與勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能的減少量一定等于其重力勢(shì)能的增加量（多選）（2013?新課標(biāo)全國(guó)卷II）目前，在地球周?chē)性S多人造地球衛(wèi)星繞著它運(yùn)轉(zhuǎn),其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓，且軌道半徑逐漸變小.若衛(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過(guò)程中，只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用，則下列判斷正確的是（）衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸減小由于地球引力做正功，引力勢(shì)能一定減小由于氣體阻力做負(fù)功，地球引力做正功，機(jī)械能保持不變衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的減小例（多選）（2013?山東高考）如圖5—4—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be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（）TOC\o"1-5"\h\z兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 廣■重力對(duì)M做的功等于M動(dòng)能的增加 ’""輕繩對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加 ：兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功例 如圖5—4—3所示，AB為半徑R=0.8m的1/4光滑圓弧軌道，下端B恰與小車(chē)右端平滑對(duì)接.小車(chē)質(zhì)量M=3kg，車(chē)長(zhǎng)L=2.06m，車(chē)上表面距地面的咼度h=0.2m,現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的滑塊，由軌道頂端無(wú)初速 ’度釋放，滑到B端后沖上小車(chē)?已知地面光滑，滑塊與小車(chē)上表面間 一一‘‘的動(dòng)摩擦因數(shù)m=0.3，當(dāng)車(chē)運(yùn)動(dòng)了t0=1.5s時(shí)，車(chē)被地面裝置鎖定（g=10m/s2）.試求:

滑塊到達(dá)B端時(shí)，軌道對(duì)它支持力的大小；車(chē)被鎖定時(shí)，車(chē)右端距軌道B端的距離；從車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到被鎖定的過(guò)程中，滑塊與車(chē)面間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能大小.例 (多選)一木塊靜置于光滑水平面上，一顆子彈沿水平方向飛來(lái)射入木塊中.當(dāng)子彈進(jìn)入木塊的深度達(dá)到最大值3.0cm時(shí)，木塊沿水平面恰好移動(dòng)距離2.0cm.則在上述過(guò)程中()1■r 11r1@5-4-4木塊獲得的動(dòng)能與子彈損失的動(dòng)能之比為1：1@5-4-4系統(tǒng)損失的機(jī)械能與子彈損失的動(dòng)能之比為3:5系統(tǒng)損失的機(jī)械能與木塊獲得的動(dòng)能之比為3:2系統(tǒng)產(chǎn)生的熱與子彈損失的動(dòng)能之比為3:5如圖5—4—5所示，一物體的質(zhì)量m=2kg，在傾角Q=37。的斜面上的A點(diǎn)以初速度v=3m/s下滑，A點(diǎn)距彈簧上端B的距離AB=4m.當(dāng)物體到達(dá)B后將彈簧壓縮到C點(diǎn)，最大壓縮量BC=0.2m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為D點(diǎn)，AD=3m.擋板及彈簧的質(zhì)量不計(jì)，g取10m/s2，sin37°=0.6,求:物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)“.彈簧的最大彈性勢(shì)能E.pm圖5-4-5圖5-4-5例(16分)(2013屆山師大附中檢測(cè))如圖5—4—6所示，傳送帶與水平面之間的夾角0=30°，其上A、B兩點(diǎn)間的距離L=5m,傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以v=1m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng).現(xiàn)將一質(zhì)量m=10kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶的A點(diǎn)，已知小物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)“=￥，在傳送帶將小物體從A點(diǎn)傳送到B點(diǎn)的過(guò)程中，求：(取g=10m/s2)傳送帶對(duì)小物體做的功.電動(dòng)機(jī)做的功.@5-4-6@5-4-6如圖5—4—7所示,質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為“，物體在滑下傳送帶之前能保持與傳送帶相對(duì)靜止，對(duì)于物體從靜止釋放到與傳送帶相對(duì)靜止這一過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是()圖5-4-7電動(dòng)機(jī)多做的功為|mv2圖5-4-7V2物體在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)仁PO傳送帶克服摩擦力做的功為^mv2電動(dòng)機(jī)增加的功率為pmgv?？疾楣δ荜P(guān)系

@5-4-8（2012?安徽高考）如圖5—4—8所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、0B豎直，一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力.已知AP=2R,重力加速度為g,則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）@5-4-8重力做功2mgR機(jī)械能減少mgR合外力做功mgR克服摩擦力做功2mgR（2012?福建高考）如圖5—4—9所示，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，小物塊A、B用輕繩連接并跨過(guò)滑輪（不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦）.初始時(shí)刻，A、B處于同一高度并恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).剪斷輕繩后A下落、B沿斜面下滑，則從剪斷輕繩到物塊著地，兩物塊S5-4-9（）S5-4-9速率的變化量不同機(jī)械能的變化量不同重力勢(shì)能的變化量相同重力做功的平均功率相同汽車(chē)在拱形橋上由A勻速地運(yùn)動(dòng)到B，下列說(shuō)法中正確的是（ ）牽引力與摩擦力做的功相等牽引力和重力做的功大于摩擦力做的功合外力對(duì)汽車(chē)不做功重力做功的功率不變。涉及摩擦的功能關(guān)系的應(yīng)用（多選）（2010?山東高考）如圖5—4—11所示，傾角6=30。的粗糙斜面固定在地面上，長(zhǎng)為1、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平.用細(xì)線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開(kāi)斜面（此時(shí)物塊未到達(dá)地面），在此過(guò)程中（）物塊的機(jī)械能逐漸增加軟繩重力勢(shì)能共減少了*mg1物塊重力勢(shì)能的減少等于軟繩克服摩擦力所做的功軟繩重力勢(shì)能的減少小于其動(dòng)能的增加與克服摩擦力所做功之和。能量守恒定律在生活實(shí)際中的應(yīng)用（2011?浙江高考）節(jié)能混合動(dòng)力車(chē)是一種可以利用汽油及所儲(chǔ)存電能作為動(dòng)力來(lái)源的汽車(chē).有一質(zhì)量m=1000kg的混合動(dòng)力轎車(chē)，在平直公路上以片=90km/h勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P=50kW.當(dāng)駕駛員看到前方有80km/h的限速標(biāo)志時(shí)，保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變，立即啟動(dòng)利用電磁阻尼帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)工作給電池充電，使轎車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)L1 4=72m后，速度變?yōu)関2=72km/h?此過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)功率的5用于轎車(chē)的牽引，5用于供給發(fā)電機(jī)工作，發(fā)動(dòng)機(jī)輸送給發(fā)電機(jī)的能量最后有50%轉(zhuǎn)化為電池的電能.假設(shè)轎車(chē)在上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力保持不變.求：（1） 轎車(chē)以90km/h在平直公路上勻速行駛時(shí)，所受阻力F阻的大?。? 阻（2） 轎車(chē)從90km/h減速到72km/h過(guò)程中，獲得的電能E；電（3） 轎車(chē)僅用其在上述減速過(guò)程中獲得的電能E電維持72km/h勻速運(yùn)動(dòng)的距離L'.電實(shí)驗(yàn)五探究動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄客饬?duì)物體做功與物體速度變化的關(guān)系.通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，總結(jié)出做功與物體速度平方的正比關(guān)系.實(shí)驗(yàn)原理不是直接測(cè)量對(duì)小車(chē)做功，而是通過(guò)改變橡皮筋條數(shù)確定對(duì)小車(chē)做功W、2W、3W…由于橡皮筋做功而使小車(chē)獲得的速度可以由紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出，也可以用其他方法測(cè)出.這樣，進(jìn)行若干次測(cè)量，就得到若干組功和速度的數(shù)據(jù).以橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功為縱坐標(biāo)，小車(chē)獲得的速度為橫坐標(biāo)，作出W-v曲線，分析這條曲線，可以得知橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功與小車(chē)獲得的速度的定量關(guān)系.實(shí)驗(yàn)器材小車(chē)（前面帶小鉤）、100g?200g砝碼、長(zhǎng)木板，兩側(cè)適當(dāng)?shù)膶?duì)稱(chēng)位置釘兩個(gè)鐵釘、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及紙帶、學(xué)生電源及導(dǎo)線（使用電火花計(jì)時(shí)器不用學(xué)生電源）、5?6條等長(zhǎng)的橡皮筋、刻度尺.實(shí)驗(yàn)步驟按圖5-5-1中所示將實(shí)驗(yàn)儀器安裝好.圖5-5-1平衡摩擦力：在長(zhǎng)木板的有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端下面墊一塊木塊，反復(fù)移動(dòng)木板的位置，直至小車(chē)上不掛橡皮筋時(shí)，紙帶打出的點(diǎn)間距均勻，即小車(chē)能勻速運(yùn)動(dòng)為止.3?先用1條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出小車(chē)獲得的速度v,設(shè)此時(shí)橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功為W,將這一組數(shù)據(jù)記入表格.4?用2條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度與第一次相同，這時(shí)橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功為2W,測(cè)出小車(chē)獲得的速度v,將數(shù)據(jù)記入表格.5.用3條、4條……橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用同樣的方法測(cè)出功和速度，記入表格.AiA2At,

圖5—5—2測(cè)量小車(chē)的速度：實(shí)驗(yàn)獲得如圖5-5-2所示的紙帶，為探究橡皮筋彈力做的功和小車(chē)速度的關(guān)系，需要測(cè)量彈力做功結(jié)束時(shí)小車(chē)的速度，即小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)的速度，應(yīng)在紙x帶上測(cè)量的物理量是：也間的距離x,小車(chē)速度的表達(dá)式是v=t（T為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔）.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄橡皮筋條數(shù)位移x/m時(shí)間t/s速度v/(m?s-1)速度平方V2/(m2?s_2)&實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析在坐標(biāo)紙上畫(huà)出W-v和W-V2圖線（“W”以一條橡皮筋做的功為單位）.0 譏或於)圖5—5—39.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：由圖象可知外力對(duì)物體做功與物體速度變化的關(guān)系為W*V2.注意事項(xiàng)平衡摩擦力很關(guān)鍵，將木板一端墊高，使小車(chē)的重力沿斜面向下的分力與摩擦阻力平衡.方法是輕推小車(chē)，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)的均勻程度判斷小車(chē)是否做勻速運(yùn)動(dòng),找到木板的一個(gè)合適的傾角.測(cè)小車(chē)速度時(shí)，紙帶上的點(diǎn)應(yīng)選均勻部分的，也就是選小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的.3?橡皮筋應(yīng)選規(guī)格一樣的?力對(duì)小車(chē)做的功以一條橡皮筋做的功為單位即可，不必計(jì)算出具體數(shù)值.小車(chē)質(zhì)量應(yīng)大一些，使紙帶上打的點(diǎn)多一些.誤差分析1?誤差的主要來(lái)源是橡皮筋的長(zhǎng)度、粗細(xì)不一，使橡皮筋的拉力做的功W與橡皮筋的條數(shù)不成正比.2.沒(méi)有完全平衡摩擦力(傾角小)或平衡摩擦力過(guò)度(傾角過(guò)大)也會(huì)造成誤差.3?利用打上點(diǎn)的紙帶計(jì)算小車(chē)的速度時(shí)，測(cè)量不準(zhǔn)帶來(lái)誤差考點(diǎn)一對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解例 探究力對(duì)原來(lái)靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)裝置如圖5—5-4所示，實(shí)驗(yàn)主要過(guò)程如下：圖5—5—4設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功分別為W、2W、3W…；分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，求出小車(chē)的速度v、v、v…；作出W—v草圖； 123分析W—v圖象.如果W—v圖象是一條直線，表明W-v；如果不是直線，可考慮是否存在W—v2、W—v3、W—ijv等關(guān)系.以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中有一項(xiàng)不正確，它是 本實(shí)驗(yàn)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功分別為W、2W、3W…所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實(shí)驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度保持一致.當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功為W,用2條、3條…橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功分別是2W、3W?小車(chē)運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力，補(bǔ)償?shù)姆椒梢允鼓景暹m當(dāng)傾斜某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，得到一條記錄紙帶.紙帶上打出的點(diǎn)，兩端密、中間疏.出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒(méi)有使木板傾斜或傾角太小根據(jù)記錄紙帶上打出的點(diǎn)，求小車(chē)獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的距離來(lái)進(jìn)行計(jì)算考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)處理例固

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器圖5—5—5為了探究力對(duì)物體做的功與物體速度變化的關(guān)系，現(xiàn)提供如圖5—5—5所示的器材，讓小車(chē)在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，請(qǐng)思考并回答下列問(wèn)題(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電頻率為50Hz):為了消除摩擦力的影響應(yīng)采取什么措施？當(dāng)我們分別用同樣的橡皮筋1條、2條、3條……并起來(lái)進(jìn)行第1次、第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度都應(yīng)保持一致，我們把第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W.由于橡皮筋對(duì)小車(chē)做功而使小車(chē)獲得的速度可以由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出，如圖5—5—6所示是其中四次實(shí)驗(yàn)打出的部分紙帶.00,2.00,2.00cm第2次傑叫|圣79上8228228酩盟］3次R.6Q』2Q』00,2.00,2.00cm第2次傑叫|圣79上8228228酩盟］3次R.6Q』2Q』46肩.4弘3.46丄3-4打4次]孑.50-[_3.85_3.9)[4.00[4.004.00」圖5—5—6(4)試根據(jù)(2)、(3)中的信息，填寫(xiě)下表.次數(shù)1234橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功W小車(chē)速度V(m/s)V2(m2/s2)從表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:例 (2013?四川高考)如圖5—5—7所示，某組同學(xué)借用“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)思想、原理及操作，進(jìn)行“研究合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn):圖5—5—8為達(dá)到平衡阻力的目的，取下細(xì)繩及托盤(pán)，通過(guò)調(diào)整墊片的位置，改變長(zhǎng)木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車(chē)是否做 運(yùn)動(dòng).

（2）連接細(xì)繩及托盤(pán)，放入砝碼，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到圖5—5—8所示的紙帶.紙帶上0為小車(chē)運(yùn)動(dòng)起始時(shí)刻所打的點(diǎn)，選取時(shí)間間隔為0.1s的相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G.實(shí)驗(yàn)時(shí)小車(chē)所受拉力為0.2N,小車(chē)的質(zhì)量為0.2kg.請(qǐng)計(jì)算小車(chē)所受合外力做的功W和小車(chē)動(dòng)能的變化△E，補(bǔ)填表中空格（結(jié)果保留至小k0—0—B0—C0—D0—E0—FW/J0.04320.05720.07340.0915AE/J0.04300.05700.07340.0907分析上述數(shù)據(jù)可知：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)W=AE,與理論推導(dǎo)結(jié)果一致.k（3）實(shí)驗(yàn)前已測(cè)得托盤(pán)質(zhì)量為7.7X10-3kg，實(shí)驗(yàn)時(shí)該組同學(xué)放入托盤(pán)中的砝碼質(zhì)量應(yīng)為 kg（g取9.8m/s2，結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后第三位）.［高考命題角度分析］一、 本題創(chuàng)新點(diǎn)分析真題溯源：本題的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)源于“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”只是兩實(shí)驗(yàn)的目的不同，通過(guò)改變測(cè)量的量達(dá)到了創(chuàng)新的效果創(chuàng)新亮點(diǎn)：該題通過(guò)紙帶數(shù)據(jù)的處理，能夠計(jì)算出拉力功的數(shù)值、動(dòng)能的數(shù)值，從而比較明顯的說(shuō)明合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系二、 本實(shí)驗(yàn)的其他改進(jìn)創(chuàng)新思路（一）實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新如果提供速度傳感器和力電傳感器，該實(shí)驗(yàn)應(yīng)如何操作？【提示】如圖所示，將拉力傳感器固定在小車(chē)上，平衡小車(chē)的摩擦力，拉力傳感器可以記錄小車(chē)受到的拉力大小，在水平桌面上相距一定距離L的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器，分別記錄小車(chē)通過(guò)A、B時(shí)的速度大小，改變鉤碼的數(shù)量，分別得到對(duì)應(yīng)拉力的功W也可驗(yàn)證得到W-AV2的結(jié)論.和△V2（即V2也可驗(yàn)證得到W-AV2的結(jié)論.如果提供鐵架臺(tái)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、重物、紙帶，該實(shí)驗(yàn)又如何操作？【提示】如圖甲所示將紙帶固定在重物上，讓紙帶穿過(guò)電火花計(jì)時(shí)器或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.先用手提著紙帶，使重物靜止在靠近計(jì)時(shí)器的地方.然后接通電源，松開(kāi)紙帶，讓重物自由下落，計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn).得到的紙帶如圖乙所示.甲 乙O點(diǎn)為計(jì)時(shí)器打下的第1個(gè)點(diǎn)，在紙帶上取相等距離的點(diǎn)A、B、C……，運(yùn)算得到V2、_AvB、V2……，重物從O到A、B、C……重力所做的功分別為W、2W、3W……，由此，也可驗(yàn)證BC得W-V2的結(jié)論.

（二）數(shù)據(jù)處理在數(shù)據(jù)處理時(shí)，可用小車(chē)的動(dòng)能增量△E作為縱軸，小車(chē)?yán)Φ墓作橫軸作出△Ek k-W圖象.因小車(chē)合力一定時(shí)，合力的功W與小車(chē)位移L成正比，因此可以做出L-V2圖象或L-E圖象.k高效訓(xùn)練6高效訓(xùn)練6個(gè)題提速度練規(guī)范搶滿分（2013?龍巖模擬）在利用橡皮筋“探究功與物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，每次選取紙帶后，我們應(yīng)選取紙帶上的哪些點(diǎn)來(lái)求小車(chē)的速度（）間距均勻的間距不均勻的間距均勻的與不均勻的都可最好是間距均勻的，若紙帶上沒(méi)有間距均勻的，也可用間距不均勻的如圖5-5-9所示，在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于橡皮筋做的功，下列說(shuō)法中正確的是（）圖5圖5—5—9橡皮筋做的功可以直接測(cè)量通過(guò)增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功成整數(shù)倍增加橡皮筋在小車(chē)運(yùn)動(dòng)的全程中始終做功把橡皮筋拉伸為原來(lái)的兩倍，橡皮筋做功也增加為原來(lái)的兩倍（2013?青海省西寧五中模擬）某興趣小組在做“探究做功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)前，提出以下幾種猜想：①W*v,②W*V2,③W^,1v…他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖5—5—10（a）所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個(gè)速度傳感器（用來(lái)測(cè)量物體每次通過(guò)Q點(diǎn)的速度）.在剛開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，有位同學(xué)提出，不需要測(cè)出物體質(zhì)量，只要測(cè)出物體從初始位置到速度傳感器的距離和讀出速度傳感器的示數(shù)就行了，大家經(jīng)過(guò)討論采納了該同學(xué)的建議.圖5-5-10（1） 本實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量物體質(zhì)量的理由是什么？（2） 讓物體分別從不同高度無(wú)初速度釋放,測(cè)出物體從初始位置到速度傳感器的距離乂、L、L、L…讀出物體每次通過(guò)速度傳感器Q的速度v、v、v、v…并繪制了如圖5-5-10（b）TOC\o"1-5"\h\z2 3 4 1 2 3 4所示的L-v圖象.根據(jù)繪制出的L-v圖象，若為了更直觀地看出L和v的變化關(guān)系，他們下一步應(yīng)該作出（） 「A.L—v2圖象 B.L—\：v圖象C.L—-圖象 D.L— 圖象v 屮（3）本實(shí)驗(yàn)中，木板與物體間摩擦力的大小會(huì)不會(huì)影響探究出的結(jié)果？（2013?珠海模擬）某同學(xué)為探究“合力做功與物體動(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:（1）按圖5—5—13擺好實(shí)驗(yàn)裝置，其中小車(chē)質(zhì)量M=0.20kg，鉤碼總質(zhì)量m=0.05kg.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器CTR——f— 圖5—5—13（2）釋放小車(chē)，然后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源（電源頻率為f=50Hz），打出一條紙帶.⑶他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條，如圖5—5—14所示.把打下的第一點(diǎn)記作0,然后依次取若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，用厘米刻度尺測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)距離分別為d=0.041m，d=0.055m，d=0.167m，d=0.256m，12 3 4d=0.360m，d=0.480m…，他把鉤碼重力（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2）作為小車(chē)所受合5 6力，算出打下0點(diǎn)到打下第5點(diǎn)合力做功W= J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），用正確的公式Ek= （用相關(guān)數(shù)據(jù)前字母列式）把打下第5點(diǎn)時(shí)小車(chē)的動(dòng)能作為小車(chē)動(dòng)能的改變量，算得E=0.125J.k（_61 2 3 4 5 6丿圖5—5—14（4）（多選）此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果，他沒(méi)能得到“合力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增量”，且誤差很大.通過(guò)反思，他認(rèn)為產(chǎn)生誤差的原因如下，其中正確的是（）A.鉤碼質(zhì)量太大，使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多B?沒(méi)有平衡摩擦力，使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多釋放小車(chē)和接通電源的次序有誤，使得動(dòng)能增量的測(cè)量值比真實(shí)值偏小沒(méi)有使用最小刻度為毫米的刻度尺測(cè)距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因6.滑塊齊/Q眄| 氣卑導(dǎo)普0 A圖5—5—15（2012?海南高考）一水平放置的輕彈簧，一端固定，另一端與一小滑塊接觸，但不粘連;初始時(shí)滑塊靜止于水平氣墊導(dǎo)軌上的0點(diǎn)，如圖5—5—15所示.現(xiàn)利用此裝置探究彈簧的彈性勢(shì)能E與其被壓縮時(shí)長(zhǎng)度的改變量x的關(guān)系.先推動(dòng)小滑塊壓縮彈簧，用米尺測(cè)出xp __的數(shù)值；然后將小滑塊從靜止釋放.用計(jì)時(shí)器測(cè)出小滑塊從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至氣墊導(dǎo)軌上另一固定點(diǎn)A所用的時(shí)間t.多次改變X,測(cè)得的x值及其對(duì)應(yīng)的t值如表所示.（表中的1值是根據(jù)t值計(jì)算得出的）x(cm)1.001.502.002.503.00t(s)3.332.201.601.321.081/1(S-1)0.3000.4550.6250.7580.926⑴根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖5—5—16中的方格紙上作1—x圖線.圖5—5—16(2)回答下列問(wèn)題：(不要求寫(xiě)出計(jì)算或推導(dǎo)過(guò)程)已知點(diǎn)(0,0)在1一x圖線上，從1—x圖線看，*與x是什么關(guān)系?從理論上分析，小滑塊剛脫離彈簧時(shí)的動(dòng)能Ek與*是什么關(guān)系(不考慮摩擦力)？kt當(dāng)彈簧長(zhǎng)度改變量為X時(shí)，彈性勢(shì)能E與相應(yīng)的E是什么關(guān)系?綜合考慮以上分析，E與x是什么關(guān)系°?p實(shí)驗(yàn)六驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理圖5—6—3用如圖5—6—3所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m、m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.m從高處由靜止開(kāi)始下落，m上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)寸紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.如圖5—6—4給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.已知皿］=50g、m2=150g.則(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) 1 2)0123 4 5 6*單位:cm/????\I~38.40 121.6Q26.40|圖5—6—4在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v= m/s；在打下第“0”到打下第“5”點(diǎn)的過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△E= J,系統(tǒng)勢(shì)k能的減少量△E= J；(取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2)p若某同學(xué)作出*V2—h圖象如圖5—6—5所示,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭= m/s2.圖5—6—5考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)誤差分析例在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2,測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg，甲、乙、丙三位學(xué)生分別用同一裝置打出三條紙帶，量出各紙帶上第1、2兩點(diǎn)間的距離分別為0.18cm、0.19cm和0.25cm，可見(jiàn)其中肯定有一個(gè)學(xué)生在操作上有錯(cuò)誤.（1） 錯(cuò)誤操作是 .（2） 若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測(cè)量，量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)0的距離如圖5—6—6所示（相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s），那么（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)學(xué)）養(yǎng)?…f~—3.14—1v5.01 ? 單位：cm 7.06 圖5—6—6紙帶的 端與重物相連.TOC\o"1-5"\h\z打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，重物的速度vB= .在從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中重物重力勢(shì)能的減少量是△E= ，此過(guò)p程中重物動(dòng)能的增加量是△E= .k通過(guò)計(jì)算，數(shù)值上△E 卜E（填“〉”“=”或“〈”），這是因?yàn)镻 k實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是考點(diǎn)三實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新例同圖5—6—7（2011?海南高考）現(xiàn)要通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示5—6—7水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌；導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長(zhǎng)方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M,左端由跨過(guò)輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的砝碼相連；遮光片兩條長(zhǎng)邊與導(dǎo)軌垂直;導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門(mén)，可以測(cè)量遮光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的擋光時(shí)間t,用d表示A點(diǎn)到導(dǎo)軌底端C點(diǎn)的距離，h表示A與C的高度差，b表示遮光片的寬度，s表示A、B兩點(diǎn)的距離，將遮光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度看作滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度.用g表示重力加速度.完成下列