5.5 探究动能定理 当堂检测案
班级： 姓名： 学号：
1．关于“探究动能定理”的实验中，下列叙述正确的是 ( )
A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C．放小车的长木板应该尽量使其水平
D．先接通打点计时器电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
2．在“探究动能定理”的实验中，某同学是用下面的方法和器材进行实验的：放在长木板上的小车，由静止开始在几条完全相同的橡皮筋的作用下沿木板运动，小车拉动固定在它上面的纸带，纸带穿过打点计时器．关于这一实验，下列说法中正确的是 ( )
A．长木板要适当倾斜，以平衡小车运动中受到的阻力
B．重复实验时，虽然用到橡皮筋的条数不同，但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同
C．利用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点最密集的部分进行计算
D．利用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算
3．探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如下图所示，实验主要过程如下：
(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W„
(2)分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v1、v2、v3
(3)作出Wv草图； (4)分析Wv图象．如果Wv图象是一条直线，表明Wv； 如果不是直线，可考虑是否存在Wv、Wv、W23如等关系．
以下关于该实验的说法中有一项不正确，它是 ．
A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、„所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用l条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条„„橡皮筋并在一起进行第2次、第3次„„实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W···
B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜
C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小
D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算
4．在用下图所示的装置做“探究动能定理”的实验
时，下列说法正确的是 (填字母代号)．
A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当
垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时
能保持匀速运动
B．每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样
C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值
D．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值
E．实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源
F．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
G．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
5．某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的
实验如下图，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当用2条、3条„„，
完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次„„实验时，
使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．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)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和 电源(填“交流”或“直流”)；
(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是 ( )
A．放开小车，能够自由下滑即可 B．放开小车，能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，自由下滑即可 D．放开拖着纸带的小车，匀速下滑即可
(3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是 ( )
A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车在两个铁钉的连线处 D．小车已过两个铁钉的连线
(4)在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的 部分进行测量(根据下面所示的纸带回答)；
5.5 探究动能定理 参考答案
例1、解析： (1)平衡摩擦力：将木板放有打点计时器的一端垫高，小车不连橡皮条，尾部固定一纸带，轻推小车使小车沿木板向下运动，如果纸带上打出的点间距是均匀的，说明纸带的运动是匀速直线运动，小车重力沿斜面方向的分力刚好平衡了小车所受的摩擦力．(2)通过纸带求小车速度时应使用纸带的后面部分．(3)作出的W－v2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v的关系是W与速度v的平方成正比．
答案： (1)平衡摩擦力 (2)后面部分 (3)W与速度v的平方成正
比
例2、解析： (1)①在实验过程中拉力对小车和传感器做功使小车
和传感器的动能增加，所以需要测量小车和传感器的总质量；③通
过控制变量法只改变小车的质量或只改变拉力大小得出不同的数
据；
(2)通过拉力传感器的示数和AB用W＝FL可计算拉力做的功；
122(3)利用图象法处理数据，由动能定理W＝m(v2－v1)可知W与ΔE成正比，作图可用描2
点法．
答案： (1)①小车 ②释放小车 ③减少砝码 (2)0.600 J 0.610 J(3)见解析 例3、解析： (1)将表中的数据分别描在题图坐标系中，然后在图
中用平滑曲线连接，并且使尽可能多的点分布在曲线上，或对称分
布在直线两侧，如图所示．
12121Δv2F2由Fxmv2－1＝Δv 222xm
Δv2.22由图中直线的斜率为，由以上两式解得F＝0.25 N. x9.6×10
(2)主要原因是长木板对小车存在摩擦力；应将木板左端垫高，以平衡摩擦力，减小误差． 答案： (1)0.25 (2)长木板对小车存在摩擦力 将木板左端垫高，以平衡摩擦力
1、D 解析： 本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要测出以后各次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就已经足够了，A错；每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，只有这样才能保证以后各次实验时，橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍，B错；小车运动中会受到阻力，只有使木板倾斜到一定程度，才能减小误差，C错；实验时，应该先接通电源，让打点计时器开始工作，然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出，D正确．
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2、ABD 解析： 在本题的实验中，由于小车在运动中受到阻力(摩擦力和纸带的阻力)，所以要使长木板适当倾斜，以平衡小车运动过程中受到的阻力，重复实验时，为了使橡皮筋对小车所做的功与它的条数成正比，所以用到橡皮筋的条数虽然不同 ，但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同，利用纸带上的点计算小车的速度时，由于要计算的是小车脱离橡皮筋后匀速运动的速度，所以应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算，故A、B、D选项是正确的．
3、D 解析： 由于选用同样的橡皮筋，并且每次实验中橡皮筋拉伸的长度相同，因此每条橡皮筋对小车做的功都相同，故A正确；小车在运动中受到的阻力，采取平衡摩擦力的方法补偿，让木板固定在有打点计时器的一端适当抬高，使重力的下滑分力与摩擦力平衡，故B正确；纸带上的点两端密、中间疏，说明小车先在橡皮筋拉力作用下加速，后在阻力作用下减速，故C正确；由于橡皮筋松弛后，小车做匀速运动，此时的速度是橡皮筋对小车做功后的最大速度，故求速度应用匀速的那一段的数据，而不应该使用从第一点到最后一点的数据来计算，故D项错，A、B、C正确．
4、ABCF 解析： 当小车拉着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时，沿长木板方向重力的分力等于摩擦力，即在实验中可消除摩擦力的影响，A项正确；由实验原理可知，B、C正确，D错误；使用打点计时器时都必须先接通电源再释放小车，E错误；橡皮筋拉力做的总功等于小车动能的增加，此动能应为小车获得的最大动能，所以用打点计时器打下的纸带来测定的是小车的最大速度，F正确，G错误．
5、解析： (3)因为木板水平放置，故摩擦力没有被平衡掉，当小车速度最大时，F弹＝Ff，故橡皮筋仍有弹力，处于伸长状态．
(4)求速度应按纸带的匀速运动时所打点的部分来求．
答案： (1)交流 (2)D (3)B (4)GK