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力学专题实验——《探究功与物体速度变化的关系》专项提升

一、典型例题方法赏析

1．某兴趣小组用如题1图所示的装置验证动能定理．

（1）有两种工作频率均为50Hz的打点计时器供实验选用：

A．电磁打点计时器

B．电火花打点计时器

为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择（选填“A”或“B”）．

（2）保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔．实验中，为消除摩擦力的

影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动．同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除．同学乙认为

还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动．看法正确的同学是（选填“甲”或

“乙”）．

（3）消除摩擦力的影响后，在砝码盘中加入砝码．接通打点计时器电源，松开小车，小车运动．纸带被打

出一系列点，其中的一段如题2图所示．图中纸带按实际尺寸画出，纸带上A点的速度vA

m/s．

（4）测出小车的质量为M，再测出纸带上起点到A点的距离为L．小车动能的变化量可用ΔEk

算出．砝码盘中砝码的质量为m，重力加速度为g；实验中，小车的质量应（选填“远大于”“远小于”

或“接近”）砝码、砝码盘和沙子的总质量，小车所受合力做的功可用WmgL算出．多次测量，若W与ΔE均

k

基本相等则验证了动能定理．

2．如图所示，是某学习小组做探究“功与速度变化关系”的实验装置示意图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹

出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W。再用2条、3条，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2

次、第3次重复实验。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。

1

（1）下列叙述正确的是（）

A．实验中长木板应保持水平

B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需保持一致

C．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值

D．实验中应先接通打点计时器，再让小车在橡皮筋的作用下弹出

（2）在正确操作情况下，打在纸带上的点并不是均匀的(如图所示)，为了测量小车获得的速度，应选用纸

带的(选填“AE”或“FK”)部分进行测量.

（3）处理数据时，以第一次实验时橡皮筋做的功W为单位，作出图象，下列哪一个是符合正确实验

操作条件下实际情况的（）

A．B．

C．D．

3．某同学为了验证动能定理，设计了以下实验。如图所示，长度为的轻绳一端固定在点，另一端有一

个直径为，质量为的小球。在点放有一个光电门，可以测出小球经过光电门的时间，现将小球

从距点不同高度处由静止释放。

2

（1）动能定理的表达式为（用、、、、表示）

（2）为了减小实验误差，小球直径应该适当（填“大些”或“小些”），并写出两条原

因

。

（3）若多次从不同高度由静止释放，得到与的关系图，图像斜率为，则当地的重力加速度

（用、表示）。

4．某实验小组利用如图甲所示的实验装置来探究做功与物体动能变化的关系，当地重力加速度为g．

(1)该小组成员用游标卡尺测得遮光条(如图乙所示)的宽度d