《高考物理一轮复习考点扫描》专题6.8 实验：探究动能定理（原卷版）

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2021 年一轮考点扫描微专题

专题 6.8 实验：探究动能定理

【考点扫描】........................................................................................................................................................... 1

一．实验原理与操作....................................................................................................................................... 1

二．数据处理与分析....................................................................................................................................... 1

三．实验拓展与创新....................................................................................................................................... 1

【典例分析】........................................................................................................................................................... 2

【专题精练】........................................................................................................................................................... 5

【考点扫描】

一．实验原理与操作

本实验原理与操作主要有三个环节

(1)平衡摩擦力

本实验要测量合力对小车做的功，通过平衡摩擦力，使橡皮筋对小车做的功等于合力对小车做的功。

(2)功的测量

本实验没有直接测量功的数值，通过改变橡皮筋条数改变弹力做功，为保证橡皮筋对小车做的功与橡皮筋

的条数成正比，必须使小车从同一位置由静止释放，使每次橡皮筋的伸长、小车的位移相同。

(3)小车获得的速度

本实验要测量的速度是橡皮筋做功结束时的速度，即小车做匀速运动的速度，应选用纸带上打点均匀的部

分。

二．数据处理与分析

1．数据处理

(1)求小车的速度：选取纸带上点迹均匀的一段，测出两点间的距离 x，则 v＝。

(2)实验数据处理：以一根橡皮筋做的功 W为单位，在坐标纸上画出 Wv 和Wv2图象，根据图象得出

W∝v2。

2．误差分析

(1)由于橡皮筋的差异，使橡皮筋的拉力做功 W与橡皮筋的条数不成正比。

(2)没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大。

(3)利用打上点的纸带上的数据计算小车的速度时，数据测量不准带来误差。

三．实验拓展与创新

在高考中，本实验易和其他力学知识结合考查，出题方式灵活，往往在教材实验基础上创设新情境。

因此，要在夯实教材实验的基础上注重迁移创新能力的培养，善于用教材中的实验原理、方法和技巧处理

新问题。本实验创新点体现在以下几方面：

实验原

理的创

新1.实验方案的改进：本实验是把探究功和动能变化关系的实验拓展为在轻弹簧不同形

变量情况下物体的动能不同来探究弹性势能与形变量的关系。

2.实验器材的改进：将橡皮筋改为弹簧。

实验器

材的创

新

1.利用光电门和遮光片的宽度确定小车经过 A、B两点的速度。

2.小车匀速运动时，砝码盘和砝码所受的重力即为不挂砝码盘时小车所受的合外力。

实验过

程的创

新

1.小球从 O点平抛的初速度由下落高度 y和水平位移 x决定。

2.小球从不同高度下滑，平抛的水平位移不同，作出对应关系图线(直线)。

【典例分析】

【例 1】(2020·四川模拟)某实验小组采用如图甲所示的实验装置来探究功与速度变化的关系．

(1)下列关于该实验的说法正确的是________．

A．长木板上有打点计时器的一端要适当垫高，以平衡小车运动过程中受到的摩擦力

B．实验时必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体值

C．实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要完全相同

D．应先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出

(2)在正确操作的情况下，该小组某次所打的纸带如图乙所示．为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度，应

选用纸带上的________(填“AB”“BC”或“AC”)段进行测量；若使用的交流电的频率为50 Hz，则小车最终

获得的速度是________m/s.

【例 2】．(2019·高考江苏卷)某兴趣小组用如图 1所示的装置验证动能定理．

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