专题24探究动能定理（练）1．“探究动能定理”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0。当用4条、6条、8条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0……，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。关于该实验，下列说法正确的是。A．本实验不需要平衡摩擦力B．实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等C．每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出D．利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm……的图象，直到找出合力做功与物体速度变化的关系。【答案】CD【名师点睛】（1）实验原理：橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能，实验中用到多条橡皮筋，就要求每次橡皮筋相同且被拉长的一样多，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系；（2）橡皮筋对小车做的功和小车获得的动能满足：W=mv2的关系，所以当小车质量一定时：W与v2成正比．2．．用如图2所示装置做“验证动能定理”的实验。实验中，小车碰到制动挡板时，钩码尚未到达地面。①为了保证细绳的拉力等于小车所受的合外力，以下操作必要的是（选填选项前的字母）。图2纸带打点计时器小车钩码木板接电源制动挡板砝码A．在未挂钩码时，将木板的右端垫高以平衡摩擦力B．在悬挂钩码后，将木板的右端垫高以平衡摩擦力C．调节木板左端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行D．所加钩码的质量尽量大一些②图3是某次实验中打出纸带的一部分。O、A、B、C为4个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，所用交流电源的频率为50Hz。通过测量，可知打点计时器打B点时小车的速度大小为m/s。③甲同学经过认真、规范地操作，得到一条点迹清晰的纸带。他把小车开始运动时打下的点记为O，再依次在纸带上取等时间间隔的1、2、3、4、5、6等多个计数点，可获得各计数点到O的距离s及打下各计数点时小车的瞬时速度v。图4是根据这些实验数据绘出的v2-s图像。已知此次实验中钩码的总质量为0．015kg，小车中砝码的总质量为0．100kg，取重力加速度g=9．8m/s2，则由图像可知小车的质量为kg（结果保留两位有效数字）。④在钩码质量远小于小车质量的情况下，乙同学认为小车所受拉力大小等于钩码所受重力大小。但经多次实验他发现拉力做的功总是要比小车动能变化量小一些，造成这一情况的原因可能是（选填选项前的字母）。A．滑轮的轴处有摩擦B．小车释放时离打点计时器太近C．长木板的右端垫起的高度过高D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力【答案】（1）C；B（2）①AC②0．36③0．18~0．19C③对小车，以及所挂的钩码合体分析可知，系统的合力做功即为重力对钩码所做的功，由系统列动能定律可知，M钩gs=（M车+M砝+M钩）V2/2-0推导出V2=2M钩gs/（M车+M砝+M钩）故得到倾斜直线的斜率K=2M钩g/（M车+M砝+M钩）代值计算可以得到车的质量。由于平衡了摩擦力，故绳子拉力所做的功应为车子合力的功，但由于拉力的功要小于小车的动图3OABC2.866.2110.06单位:cm能的变化，说明除去拉力做正功外，还有拉力做了正功，则这个力可能就是由于木板过高所致的重力做的正功。故可能的是C。【名师点睛】常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础，知道纸带数据分析的原理，用平均速度表示瞬时速度。3．某实验小组采用如图甲所示的装置来探究“功与速度变化的关系”，实验中，小车经过光电门时，钩码尚未到达地面。（1）实验步骤如下：第一步：用螺旋测微器测得挡光片的宽度如图乙所示，则。第二步：把挡光片固定在小车上，把小车放到轨道上，用细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘，第三步：保持轨道水平，在砝码盘里放适量砝码，让小车由静止开始做匀加速运动，释放后，记录光电门的挡光时间，测出光电门距离挡光片前端的距离，第四步：小车仍由同一点静止释放，仅移动光电门，改变x，多次实验并记录数据，第五步：关闭电源，通过分析小车位移与速度变化的关系来研究合外力做功与速度变化的关系。（2）实验中，该小组同学通过研究小车位移与挡光时间的...
