高考物理总复习 第五章 实验五 探究动能定理课件-人教版高三全册物理课件.ppt

实验五探究动能定理实验基础实验基础落实基础·提炼精髓●注意事项1.平衡摩擦力.由于我们用绳的拉力确定对小车做的功因此应设法排除其他力的影响实际操作中是采用把木板的一端垫高用小车重力的分力和阻力平衡的方法来消除阻力的影响.2.尽量减小小车的加速度.因为砝码和小盘拉着小车加速运动时砝码和小盘处于失重状态小车受到的拉力小于砝码和小盘的总重力.为减小这一系统误差应使小车的加速度尽量小也就是实验中必须满足砝码和小盘的总质量远小于小车的质量.●误差分析1.实验中我们把拉力对小车做的功与砝码和小盘总重力所做的功认为是一样的但实际上二者并不相同这是因为砝码和小盘的总重力与绳的拉力是不一样的.命题研析突破常规·注重创新(3)某次实验中打出了一条纸带其中一部分如图(乙)所示:若各个打出的点是连续的计时点ABDEF各点与O点间的距离如图设小车质量为m打点周期为T本次实验过程中力传感器的读数为F.则A到E过程外力做功W=小车动能变化ΔEk=;在不同次实验中测得多组外力做功Wi和对应的动能变化ΔEki的数据作出W-ΔEk图像如图(丙)所示图线斜率约等于1由此得出的结论是.误区警示该实验虽然利用“验证牛顿第二定律”的实验装置来“验证动能定理”但当对小车的拉力能够确定时就不必把钩码质量远小于小车质量作为减小实验误差的条件.【典例2】(2018·安徽省合肥市高三第三次质检)为了探究力对初速度为零的物体做功与物体获得速度的关系某实验小组采用如图(甲)所示的装置进行实验.(1)实验小组按正确的操作将木板一端倾斜来平衡摩擦力打出三条纸带其中符合实验要求的是(选填纸带的字母编号).(2)下列关于橡皮筋及其做功的说法正确的是.A.橡皮筋做功的值不需要测量B.增加规格相同的橡皮筋条数使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加C.在小车运动的过程中橡皮筋一直对其做功D.将橡皮筋的长度拉伸为原来的两倍橡皮筋做的功增加了两倍(3)在操作正确的前提下其中打出的一条纸带如图(乙)所示为了测量小车获得的速度应选用纸带的部分进行测量;(4)在某次实验中实验小组误将木板水平放置小车在橡皮筋作用下由静止开始运动当小车运动到某一位置橡皮筋恰好处于原长状态下列说法正确的是.A.此时小车速度最大B.此时小车加速度最大C.此后小车开始做匀速直线运动D.当小车速度最大时橡皮筋一定处于拉伸状态方法技巧题组训练2.(2019·江南十校联考)如图(甲)所示是某研究性学习小组的同学做探究“橡皮筋做功和物体速度变化的关系”的实验图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出沿木板滑行的情形.这时橡皮筋对小车做功记为W.当用2条、3条、…、n条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…、第n次实验时每次橡皮筋都被拉伸到同一位置释放.小车每次实验中获得的速度可以由打点计时器所打的纸带测出图(乙)为某次实验中打出的纸带.(4)下面是本实验的数据记录及数据处理表.从理论上讲橡皮筋做的功Wn与物体获得的速度vn之间的关系是Wn∝请你运用表中的数据在如图(丙)所示的坐标系中作出相应的图像以验证理论的正确性.命题点二创新实验【典例3】(2016·全国Ⅱ卷22)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究实验装置如图(甲)所示:轻弹簧放置在光滑水平桌面上弹簧左端固定右端与一物块接触而不连接纸带穿过打点计时器并与物块连接向左推物块使弹簧压缩一段距离由静止释放物块通过测量和计算可求得弹簧被压缩后的弹性势能.(2)图(乙)中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果.打点计时器所用交流电的频率为50Hz.由M纸带所给的数据可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为m/s.比较两纸带可知(填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大.【典例4】(2013·全国Ⅱ卷22)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上弹簧左端固定右端与一小球接触而不固连;弹簧处于原长时小球恰好在桌面边缘如图(a)所示.向左推小球使弹簧压缩一段距离后由静止释放;小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算可求得弹簧被压缩后的弹性势能.回答下列问题:(1)本实验中可认为弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等.已知重力加速度大小为g.为求得Ek至少需要测量下列物理量中的(填正确答案标号).A.小球的质量mB.小球抛出点到落地点的水平距离sC.桌面到地面的高度hD.弹簧的压缩量ΔxE.弹簧原长l0(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s-Δx图线.从理论上可推出如果h不变m