某實(shí)驗(yàn)小組采用圖1所示的裝置探究“動(dòng)能定理”，圖1中小車中可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)針時(shí)器工作頻率為50Hz．精英家教網(wǎng)
當(dāng)鉤碼的質(zhì)量為0.01kg時(shí)，小車能做勻速度運(yùn)動(dòng)．當(dāng)鉤碼質(zhì)量為0.03kg，車的總質(zhì)量為0.13kg，打出如圖2的紙帶．在紙帶上選擇起始點(diǎn)0及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，下列說法正確的是（　�。�
A、C點(diǎn)的即時(shí)速度為0.5m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度為1.25m/s2
B、系統(tǒng)所受到的阻力為0.1N，動(dòng)力為0.3N
C、如果選用A、C兩點(diǎn)，可算出合外力做功W=FSAC=0.3×3.6×10-2=1.08×10-2（J）
D、如果選用A、C兩點(diǎn)，可算出動(dòng)能的變化量△Ek=
1
2
（M+m）（vc2-vA2）=7.2×10-3J
分析：由勻變速運(yùn)動(dòng)的推論可以求出小車的瞬時(shí)速度與加速度；
由平衡條件求出小車受到的阻力，根據(jù)題意求出動(dòng)力；
求出小車的速度，然后由動(dòng)能定理求出合外力的功，求出動(dòng)能的變化．
解答：解：A、電源頻率為50Hz，則打點(diǎn)時(shí)間間隔T=0.02s，C點(diǎn)的即時(shí)速度為vC=
xBD
2T
=
0.0815-0.0420
2×0.02
=0.9875m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=
xCD-xOA+xDE-xAB
6T2
=
(0.0815-0.0610)-(0.0250-0.0100)+(0.1040-0.0815)-(0.0420-0.0250)
6×0.022
≈4.58m/s2，故A錯(cuò)誤；
B、小車做勻速運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得：摩擦力f=mg=0.01×10=0.1N，動(dòng)力F=m′g=0.03×10=0.3N，故B正確；
C、由圖示紙帶可知，vA=
xOB
2T
=
0.0420-0.0100
2×0.02
=0.8m/s，vC=
xBD
2T
=
0.0815-0.0420
2×0.02
=0.9875m/s，
選用A、C兩點(diǎn)，可算出動(dòng)能的變化量△Ek=
1
2
M（vc2-vA2）=
1
2
×0.13（0.98752-0.82）≈0.0218J，由動(dòng)能定理得：W=△Ek=0.0218J，故CD錯(cuò)誤；
故選：B．
點(diǎn)評：通過實(shí)驗(yàn)來探究物體的動(dòng)能定理，一是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，二是更能讓學(xué)生理解動(dòng)能定理的內(nèi)涵；分析清楚紙帶應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論即可正確解題．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某實(shí)驗(yàn)小組采用圖1所示的裝置探究“動(dòng)能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)針時(shí)器工作頻率為50Hz．
Ⅰ．實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：
①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼；
②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，接通電源，釋放小車，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，斷開開關(guān)；
③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作．
Ⅱ．圖2是鉤碼質(zhì)量為0.03kg，砝碼質(zhì)量為0.02kg時(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s及對應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v，請將C點(diǎn)的測量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置（計(jì)算結(jié)果保留兩外有效數(shù)字）．

Ⅲ．在小車的運(yùn)動(dòng)過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，
鉤碼的重力
鉤碼的重力
做正功，
小車所受阻力
小車所受阻力
做負(fù)功．
Ⅳ．實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖3中的圖線（其中△v2=v2-v20），根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是
小車初末速度的平方差與位移成正比
小車初末速度的平方差與位移成正比
．要驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，還需要測量的物理量是摩擦力和
小車的質(zhì)量
小車的質(zhì)量
．
表1紙帶的測量結(jié)果
測量點(diǎn) s/cm v/（m
0 0.00 0.35
A 1.51 0.40
B 3.20 0.45
C
5.06
5.06
0.49
0.49
D 7.15 0.54
E 9.41 0.60
（2）甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組選用下面不同的實(shí)驗(yàn)器材完成“測定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)，除待測金屬絲（金屬絲的電阻Rx約為3Ω）外，實(shí)驗(yàn)室還備有的實(shí)驗(yàn)器材如下：
A．電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約為15kΩ）     B．電壓表V2（量程l5V，內(nèi)阻約為75kΩ）
C．電流表A1（量程3A，內(nèi)阻約為0.2Ω）     D．電流表A2（量程600mA，內(nèi)阻約為1Ω）
E．滑動(dòng)變阻器R1（0～100Ω，0.6A）          F．滑動(dòng)變阻器R2（0～2000Ω，0.1A）
G．輸出電壓為3V的直流穩(wěn)壓電源E        H．螺旋測微器（千分尺）、刻度尺
I．電阻箱                                J．開關(guān)S，導(dǎo)線若干
甲組根據(jù)選用的器材設(shè)計(jì)了（a）、（b）兩個(gè)測電阻的電路圖4．則：
①為減小實(shí)驗(yàn)誤差，甲組同學(xué)還選用的實(shí)驗(yàn)器材有（填代號(hào)）
ADEGH
ADEGH
．選用的電路圖
b
b
 （選填“（a）”或“（b）”），但用該電路電阻的測量值將
小于
小于
真實(shí)值．
②若用刻度尺測得金屬導(dǎo)線長度為l=60.00cm，用螺旋測微器測得金屬絲的直徑及兩表的示數(shù)分別如圖5所示，則金屬絲的直徑為d=
0.785
0.785
mm．電流表和電壓表的示數(shù)分別為I=
1.20
1.20
A和U=
0.50
0.50
V．用上述測量數(shù)據(jù)可計(jì)算出電阻率的表達(dá)式為
πUd2
4IL
πUd2
4IL
．
乙組同學(xué)仍用螺旋測微器測得金屬絲的直徑，記為d，實(shí)物電路如圖6．實(shí)驗(yàn)時(shí)他們記錄了在電阻箱阻值一定的情況下，金屬絲接入不同的長度L和對應(yīng)的電流I的值，接下來在坐標(biāo)紙上畫出了
1
I
-L的關(guān)系圖線由于是直線，設(shè)其斜率為k，直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓為U，則計(jì)算金屬絲電阻率的表達(dá)式為
kdU
kdU
（用k、d、U表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

某實(shí)驗(yàn)小組采用圖11所示的裝置探究“動(dòng)能定理”，圖中小車可放置砝碼.實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz。

（1）實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：

    ①在小車放入砝碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后端，用細(xì)繩連接小車和鉤碼；

    ②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，__________，__________，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，__________；

    ③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作。

（2）圖12是鉤碼質(zhì)量為0.03kg、砝碼質(zhì)量為0.02kg時(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D和Ｅ五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離S及對應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v，請將C點(diǎn)的測量結(jié)果填在表格中的相應(yīng)位置。

    表1紙帶的測量結(jié)果

測量點(diǎn)

s/cm

v/(m·s-1)

0

0.00

0.35

A

1.51

0.40

B

3.20

0.45

C

 

D

7.15

0.54

E

9.41

0.60

（3）在上車的運(yùn)動(dòng)過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，__________做正功，__________做負(fù)功。

（4）實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖13中的圖線(其中Δv2=v2-v20)，根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是__________。要驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，還需要測量的物理量是摩擦力和__________。

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科目：高中物理 來源：2008年普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理試題（廣東卷） 題型：實(shí)驗(yàn)題

(13分)某實(shí)驗(yàn)小組采用圖11所示的裝置探究“動(dòng)能定理”，圖中小車可放置砝碼.實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz。

（1）實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：
①在小車放入砝碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后端，用細(xì)繩連接小車和鉤碼；
②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，__________，__________，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，__________；
③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作。
（2）圖12是鉤碼質(zhì)量為0.03kg、砝碼質(zhì)量為0.02kg時(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D和Ｅ五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離S及對應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v，請將C點(diǎn)的測量結(jié)果填在表格中的相應(yīng)位置。

表1紙帶的測量結(jié)果

測量點(diǎn)
s/cm
v/(m·s-1)
0
0.00
0.35
A
1.51
0.40
B
3.20
0.45
C
 
 
D
7.15
0.54
E
9.41
0.60
 
（3）在上車的運(yùn)動(dòng)過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，__________做正功，__________做負(fù)功。
（4）實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖13中的圖線(其中Δv2=v2-v20)，根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是__________。要驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，還需要測量的物理量是摩擦力和__________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

某實(shí)驗(yàn)小組采用圖4所示的裝置探究“動(dòng)能定理”，即探究小車所受的合外力做功與小車動(dòng)能的變化之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面。

（1）為了在實(shí)驗(yàn)中能夠把細(xì)繩對小車的拉力視為小車的合外力，在實(shí)驗(yàn)中首先要完成的一個(gè)重要步驟是_________________________；

（2）為在實(shí)驗(yàn)中能夠使圖示中鉤碼的總重力大小視為細(xì)繩的拉力大小，須滿足的條件是鉤碼的總質(zhì)量________小車的總質(zhì)量（填“大于”、“小于”、“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”）。

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