高考物理实验5 探究动能定理素材

实验 5、探究动能定理在（恒力做功与物体动能变化的关系）（课程标准教科书物理必修 2 第 16~18 页：探究功与物体速度的变化的关系） 图 1如图 1， 物体沿斜面加速下滑，两个图象同时画出，如图 2、图 3. 图 2 图 3图 2 表示物体的动能随时间变化的规律，图 3 表示物体的重力势能随时间变化的规律，也就是重力所做的功，因为物体在沿斜面下滑的过程中，只有重力做功（只受重力和支持力，二支持力不做功），所以重力做的功就是合力做的功，而重力势能的变化等于重力做的功，所以重力势能的变化等于合力做的功。比较图 2 和图 3，物体动能的增加等于重力势能的减少，例如从 0 到 1s, 动能的增加为(见图 2)，重力势能的减少为,两者相等。所以，物体动能的增加等于合力做的功。如图 4 图 5、图 6。 图 4 图 5从图 5 可以根据算出合力做的功：。 图 6从图 6 可以看出物体动能的变化:.合力做的功为等于物体动能的变化，误差为。位移随时间变化的图线如图 7， 图 7动能随时间变化的图线如图 8，图 8以上两个图线非常相似。 因为时动能为 0，所以任意时刻动能的值等于动能的变化值；而力与位移的积就是功，由于力是恒量，所以功的图象应与位移的图象相似， 那么动能的变化的图象就与功的图象相似了。利用数据显示方法测出 4 组数据（显示方法如图 9 所示）：合力 F，水平位移 x, 速度 v和动能 EK, 然后输入到 Excel 中，用公式(因为斜面的倾斜角为 300)算出位移 s,用公式算出功，然后画出 W-Ek 图象如图 10。 图 9FxsWvEk13.80000013.80.02510.0289830.3999650.530.3913.80.0290.0334860.4621110.560.4513.80.0940.1085421.4978771.031.4913.80.210.2424873.3463211.543.3413.80.360.4156925.736552.015.6813.80.490.5658037.8080812.357.78 数据表 图 10图 10 中 ， 红 的 直 线 是 动 能 Ek 与 功 的 关 系 ， 是 直 线 ， 该 直 线 的 斜 率 为，近似为 1，说明合力对物体做的功等于物体动能的变化，即动能定理。例 1、如图所示，在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，下列说法正确的是（ ）A．为减小实验误差，长木板应水平放置B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加C．小车在橡皮筋拉作用下做匀加速直线运动，当橡皮筋拉恢复原长后小车做匀速运动D．应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度答案：BD例 2 20...