（7分）為了探究動能定理，一位同學設計了如圖所示的實驗裝置。他先固定并調(diào)整斜槽，讓末端O點的切線水平，再將一木板豎直放置并固定，木板到斜槽末端O的距離為s，使小球從斜槽上某一標記點由靜止釋放，若小球到達斜槽底端時下落的高度為H、小球從O點做平拋運動擊中木板時下落的高度為y。

（1）假定斜槽光滑，小球由靜止滑下到擊中木板的過程中，滿足動能定理的關系式為：__________。

（2）若斜槽傾角為θ，小球與斜槽之間的動摩擦因數(shù)為μ（只考慮滑動摩擦力，且小球與水平槽之間的摩擦不計），小球由靜止滑下到擊中木板的過程中，滿足動能定理的關系式是：___________。

（3）改變小球在斜槽上的釋放位置，進行多次測量，能得到多組關于H和y的數(shù)據(jù)，若以H為橫坐標，從（1）、（2）中的關系式可知以________為縱坐標，通過描點作圖，能得到一條傾斜的直線。

 

【答案】

（1）（2分）（2）（2分）（3）（3分）（其他合理表達式均可得分）

【解析】

試題分析：（1）斜槽光滑沒有摩擦力做功，支持力與運動方向垂直不做功，只有重力做功，離開斜槽后仍舊是只有重力做功，所以合外力即重力做的功，離開斜面后為平拋運動，豎直方向為自由落體，，，水平方向勻速直線運動根據(jù)速度的合成，整理即得，整理即得。

（2）斜槽有摩擦力做功，支持力與運動方向垂直不做功，只有重力和摩擦力做功，從靜止釋放到擊中擋板過程合外力做的功，離開斜面后為平拋運動，豎直方向為自由落體，，，水平方向勻速直線運動根據(jù)速度的合成，整理即得，整理即得。

（3）傾斜的直線即為一次函數(shù)關系，在該關系式中，和都是定值，所以與成正比例關系，函數(shù)圖象為傾斜的直線。所以為縱坐標。

考點：動能定理實驗探究設計分析

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?許昌一模）某同學為了探究“動能定理”，用如圖所示的氣墊導軌裝置來進行實驗．
（1）實驗前需要調(diào)整氣墊導軌底座使之水平，利用現(xiàn)有器材如何判斷氣墊導軌是否已經(jīng)調(diào)整水平？
（2）實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應滿足的實驗條件是
沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量
沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量
，在本次實驗中還需要測量的物理量有：沙和沙桶的總質(zhì)量m、遮光條的寬度d、遮光條通過光電門的時間t、滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s和
滑塊的質(zhì)量M
滑塊的質(zhì)量M
（用文字說明并用相應的字母表示）．
（3）在（2）的基礎上，往沙桶中裝入適量的細沙，沙桶帶動滑塊由靜止加速運動經(jīng)過光電門，則對滑塊，本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為
mgs=
1
2
M(
d
t
)2
mgs=
1
2
M(
d
t
)2
（用題中的字母表示）．
（4）如果要用此實驗裝置來探究滑塊與沙和沙桶組成的系統(tǒng)機械能是否守恒，本實驗需要通過比較
mgs
mgs
和
1
2
(M+m)(
d
t
)2
1
2
(M+m)(
d
t
)2
在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測量的物理量符號表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學利用打點計時器、已知質(zhì)量為m的滑塊、可調(diào)節(jié)高度的斜面、直尺等儀器進行《探究動能定理》的實驗（如圖1），他首先將打點計時器固定在斜面的上端，并將滑塊與紙帶相連，讓紙帶穿過打點計時器，接通低壓交流電源（已知頻率為f）后釋放滑塊，打點計時器在紙帶上打下一系列記數(shù)點．
回答下列問題：（用已知字母表示）
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（1）寫出影響滑塊動能變化的主要因素
（2）該實驗探究中為了求合外力，應先求出滑塊與斜面的動摩擦因數(shù)．該同學通過多次調(diào)節(jié)斜面的高度，得到一條打點間距均勻的紙帶（如圖2），此時相對應的斜面長為L斜面高為h．由此可求出滑塊與斜面的動摩擦因數(shù)為μ=
 

（3）保持斜面長度不變，升高斜面高度到H（H＞h），該同學在實驗中得到一條打點清晰的紙帶（如圖3），用直尺測出S1 S2 S3，對A、B兩點研究：
此時滑塊在A、B兩點的速度大小為：VA=
 
，VB=
 

（4）如果該同學在記錄數(shù)據(jù)時各物理量的單位分別是：L、H、S1、S2、S3為cm，m為kg，f為Hz，g為m/s2，對AB段進行研究，在實驗允許的誤差范圍內(nèi)，該同學根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)直接計算合外力對滑塊所做的功為W，滑塊動能的改變量為△Ek，結果發(fā)現(xiàn)兩者的差別很大，請分析其原因．寫出該同學計算出的數(shù)值W與△Ek之間正確關系的表達式．．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）一打點計時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下，如圖1所示．圖2是打出的紙帶的一段．
①已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，利用圖2給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a=
 
．
②為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需測量小車質(zhì)量m、斜面上兩點間距離l及這兩點的高度差h．用測得的量及加速度a和重力加速度g表示小車在下滑過程中所受的阻力計算式為f=
 
．
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（2）在做“探究動能定理”的實驗中，小車的質(zhì)量為m，使用橡皮筋6根，每次增加一根，實驗中W?v?v2的數(shù)據(jù)已填在表格中，試在圖3中作出圖象．
W v/（m/s） v2/（m2/s2）
0 0 0
1.00 0.80 0.64
2.00 1.10 1.21
3.00 1.28 1.64
4.00 1.53 2.34
5.00 1.76 3.10
6.00 1.89 3.57
實驗結論是：
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

為了探究動能定理，一位同學設計了如圖所示的實驗裝置。他先固定并調(diào)整斜槽，讓末端O點的切線水平，再將一木板豎直放置并固定，木板到斜槽末端O的距離為s，使小球從斜槽上某一標記點由靜止釋放，若小球到達斜槽底端時下落的高度為H、小球從O點做平拋運動擊中木板時下落的高度為y。

（1）假定斜槽光滑，小球由靜止滑下到擊中木板的過程中，滿足動能定理的關系式為：__________。

（2）若斜槽傾角為θ，小球與斜槽之間的動摩擦因數(shù)為μ（只考慮滑動摩擦力，且小球與水平槽之間的摩擦不計），小球由靜止滑下到擊中木板的過程中，滿足動能定理的關系式是：___________。

（3）改變小球在斜槽上的釋放位置，進行多次測量，能得到多組關于H和y的數(shù)據(jù)，若以H為橫坐標，從（1）、（2）中的關系式可知以________為縱坐標，通過描點作圖，能得到一條傾斜的直線。

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