2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題（實(shí)驗(yàn)題）：探究動(dòng)能定理（10題）

第1頁(yè)（共1頁(yè)）2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題（實(shí)驗(yàn)題）：探究動(dòng)能定理（10題）一．實(shí)驗(yàn)題（共10小題）1．（2024?沙河口區(qū)校級(jí)二模）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置可用于“探究物體所受合力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系”，物理小組同學(xué)們采用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)要求小車受到的合外力為繩的拉力的合力。實(shí)驗(yàn)中同學(xué)們研究了砂和砂桶的運(yùn)動(dòng)過程所受合力做功是否等于其動(dòng)能增量。忽略細(xì)線與滑輪間的摩擦阻力。（1）本實(shí)驗(yàn)（填“需要”或者“不需要”）滿足m遠(yuǎn)小于M的條件。（2）實(shí)驗(yàn)前測(cè)出砂和砂桶的總質(zhì)量m，已知重力加速度為g。接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，靜止釋放砂和砂桶，帶著小車開始做加速運(yùn)動(dòng)，讀出運(yùn)動(dòng)過程中力傳感器的讀數(shù)T，通過紙帶得出起始點(diǎn)O（初速度為零的點(diǎn)）到某點(diǎn)A的位移L，并通過紙帶算出A點(diǎn)的速度v。實(shí)驗(yàn)過程中（填“需要”或者“不需要”）平衡小車M所受的摩擦力。（3）對(duì)m研究，所需驗(yàn)證的動(dòng)能定理的表達(dá)式為。A.（mg﹣T）L＝mv2B.2（mg﹣T）L＝mv2C.（mg﹣T）L＝2mv2D.（mg﹣2T）L＝2mv2（4）通過紙帶測(cè)出了起始點(diǎn)O到不同點(diǎn)A、B、C、D…的位移及A、B、C、D…的速度，并做出了v2﹣L圖中所示的實(shí)線。那么在保證小車質(zhì)量不變的情況下增加砂的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，將會(huì)得到如v2﹣L圖中虛線（填“甲”或者“乙”）所示的圖線。2．（2024?黃州區(qū)校級(jí)三模）某同學(xué)用圖（a）所示的裝置進(jìn)行“探究動(dòng)能定理”實(shí)驗(yàn)。（1）用天平測(cè)得小車和遮光片的總質(zhì)量為M，砝碼盤的質(zhì)量為m0。用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度d，讀數(shù)如圖（b），則d＝cm。按圖（a）所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，用刻度尺測(cè)量?jī)晒怆婇T之間的距離L。（2）在砝碼盤中放入適量砝碼，適當(dāng)調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，直到輕推小車，遮光片先后經(jīng)過光電門1和光電門2的時(shí)間相等。（3）取下細(xì)線和砝碼盤，記下砝碼的質(zhì)量m。（4）讓小車從靠近滑輪處由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計(jì)時(shí)器分別測(cè)出遮光片經(jīng)過光電門1和光電門2所用的時(shí)間Δt1、Δt2。小車從光電門1運(yùn)動(dòng)至光電門2的過程中，小車動(dòng)能的變化量ΔEk＝（用上述步驟中的物理量表示）。小車下滑過程中，（選填“需要”或“不需要”）測(cè)量長(zhǎng)木板與水平桌面的夾角，可求出合外力對(duì)小車做的功W合＝（用上述步驟中的物理量表示，重力加速度大小為g）。（5）重新掛上細(xì)線和砝碼盤，重復(fù)步驟（2）～（5），比較W合和ΔEk的值，看兩者在誤差允許范圍內(nèi)是否相等。（6）不考慮空氣阻力，請(qǐng)寫出一條減小由遮光條寬度引起的誤差的建議：。3．（2024?南充模擬）某學(xué)習(xí)小組用如圖的實(shí)驗(yàn)裝置探究動(dòng)能定理.他們?cè)跉鈮|導(dǎo)軌上的B處安裝了一個(gè)光電門，滑塊上固定一遮光條，將滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的光滑定滑輪與力傳感器（質(zhì)量忽略不計(jì)）相連，力傳感器下方懸掛鉤碼，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平，接通氣源，每次滑塊都從氣墊導(dǎo)軌上的A處由靜止釋放。（1）下列實(shí)驗(yàn)要求中，正確的一項(xiàng)是（填答案標(biāo)號(hào)）；A.遮光條要寬一些B.應(yīng)使位置A與光電門間的距離小些C.應(yīng)使滑塊的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量D.應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪的高度，使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)保持滑塊的質(zhì)量M和A、B間的距離L不變，改變鉤碼的質(zhì)量m，記錄對(duì)應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時(shí)間t，已知遮光條的寬度為d，處理數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)FL＜12M(dt)2，可導(dǎo)致以上情況的一項(xiàng)是A.滑塊與導(dǎo)軌間存在摩擦力B.導(dǎo)軌左端高于右端C.釋放滑塊時(shí)遮光條位于A右側(cè)D.滑輪存在質(zhì)量，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有動(dòng)能（3）另外一組同學(xué)借用上圖的實(shí)驗(yàn)裝置，探究加速度a與合外力F的關(guān)系。處理數(shù)據(jù)時(shí)，通過描點(diǎn)要作出線性圖像，應(yīng)作出的圖像是（填答案標(biāo)號(hào)）。A.t-1B.1t-C.1t-FD.t2-14．（2024?岳麓區(qū)校級(jí)模擬）如圖甲是某同學(xué)探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)操作如下：①先測(cè)出小車的質(zhì)量M，按圖示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，再測(cè)量?jī)晒怆婇T之間的距離L，掛上沙桶并適當(dāng)?shù)谷肷倭可匙?；②調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長(zhǎng)木板向下運(yùn)動(dòng)，且通過兩個(gè)光電門的時(shí)間相等；③取下細(xì)繩和沙桶，保持長(zhǎng)木板的傾角不變，將小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，記錄小車先后通過光電門1和2時(shí)顯示的時(shí)間t1、t2，并測(cè)量此時(shí)沙子和沙桶的總質(zhì)量m；④重新掛上細(xì)繩和沙桶，改變沙桶中沙子的質(zhì)量，重復(fù)步驟②③。（1）根據(jù)以上步驟，你認(rèn)為以下關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程的表述正確的是；A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通光電門，后釋放小車B．實(shí)驗(yàn)過程需要測(cè)出斜面的傾角（2）如圖乙所示，根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則，測(cè)得小車上遮光片的寬度d＝mm；（3）已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間，本實(shí)驗(yàn)中，若表達(dá)式在誤差允許范圍內(nèi)成立，就驗(yàn)證了動(dòng)能定理。（用上述給定或測(cè)定物理量的符號(hào)表示）5．（2024?青羊區(qū)校級(jí)模擬）某同學(xué)使用了如圖甲所示的裝置，探究動(dòng)能定理。（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光片厚度如圖乙所示，則遮光片厚度d＝mm。（2）本實(shí)驗(yàn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求平衡了摩擦力，且滿足沙和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于物塊（包括遮光片）的質(zhì)量。若遮光片寬度是d，沙與桶的質(zhì)量是m，將物塊拉至與光電門B的距離為s的A點(diǎn)，由靜止釋放，物塊通過光電門時(shí)遮光片的遮光時(shí)間為t，改變沙與桶的質(zhì)量m，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)（保持s不變）。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出圖象，如圖丙所示。圖象的橫坐標(biāo)是m，則圖象的縱坐標(biāo)是；若圖線的斜率為k，重力加速度為g，則物塊的質(zhì)量M＝。6．（2024?興寧區(qū)二模）某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示裝置探究驗(yàn)證動(dòng)能定理。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用天平測(cè)量物塊和遮光片的總質(zhì)量m、重物的質(zhì)量也為m；用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光片的寬度d；用米尺測(cè)量?jī)晒怆婇T之間的距離x；②調(diào)整氣墊導(dǎo)軌和輕滑輪，使氣墊導(dǎo)軌和細(xì)線水平；③開動(dòng)氣泵，讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計(jì)分別測(cè)出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時(shí)間Δt和12回答下列問題：（1）測(cè)量遮光片的寬度d時(shí)，某次螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖乙所示。其讀數(shù)為mm，由讀數(shù)引起的誤差屬于（填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”）。（2）物塊和遮光片從光電門A到B的過程中，若動(dòng)能定理成立，其表達(dá)式為。（用題給物理量表示，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間）7．（2024?瀘州模擬）某實(shí)驗(yàn)小組利用無線力傳感器和光電門傳感器探究“動(dòng)能定理”。將無線力傳感器和擋光片固定在小車上，用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線通過一個(gè)定滑輪與重物相連，無線力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平軌道上A、B兩點(diǎn)各固定一個(gè)光電門傳感器，用于測(cè)量小車的速度v1和v2，如圖所示。在小車上放置砝碼來改變小車質(zhì)量，用不同的重物來改變拉力的大小。實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：（1）測(cè)量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M1。正確連接所需電路，接下來（填“需要”或“不需要”）平衡小車的摩擦力。（2）按合理要求操作后，把細(xì)線的一端固定在力傳感器上，另一端通過定滑輪與重物相連；將小車停在點(diǎn)C，由靜止開始釋放小車，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，除了光電門傳感器測(cè)量速度和力傳感器測(cè)量細(xì)線拉力的數(shù)據(jù)以外，還應(yīng)該測(cè)量的數(shù)據(jù)是；（3）改變小車的質(zhì)量或重物的質(zhì)量，重復(fù)（2）的操作。下表是實(shí)驗(yàn)所得的部分?jǐn)?shù)據(jù)。次數(shù)M/kg|vΔEk/JF/NW/J10.6000.8400.2520.5000.25020.6001.40ΔEk20.8380.41930.6002.500.7501.492W3（4）表格中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量之和，ΔEk為小車、拉力傳感器及車中砝碼的動(dòng)能變化量，F(xiàn)是拉力傳感器的拉力，W是F在A、B間所做的功。表中的ΔEk2＝J，W3＝J（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）。（5）該小組組員發(fā)現(xiàn)每組數(shù)據(jù)始終有W＜ΔEk，排除偶然因素造成誤差外，最可能出現(xiàn)以上結(jié)果的原因是。8．（2023?張掖模擬）如圖所示是某同學(xué)探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置．已知重力加速度為g，不計(jì)滑輪摩擦阻力．該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：a．將長(zhǎng)木板傾斜放置，小車放在長(zhǎng)木板上，長(zhǎng)木板旁放置兩個(gè)光電門A和B，砂桶通過滑輪與小車相連．b．調(diào)整長(zhǎng)木板傾角，使得小車恰好能在細(xì)繩的拉力作用下勻速下滑．測(cè)得砂和砂桶的總質(zhì)量為m．c．某時(shí)刻剪斷細(xì)繩，小車由靜止開始加速運(yùn)動(dòng)．d．測(cè)得擋光片通過光電門A的時(shí)間為Δt1，通過光電門B的時(shí)間為Δt2，擋光片寬度為d，小車質(zhì)量為M，兩個(gè)光電門A和B之間的距離為L(zhǎng)．e．依據(jù)以上數(shù)據(jù)探究動(dòng)能定理．（1）根據(jù)以上步驟，你認(rèn)為以下關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程的表述正確的是．A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通光電門，后剪斷細(xì)繩B．實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車加速運(yùn)動(dòng)的合外力為F＝MgC．實(shí)驗(yàn)過程不需要測(cè)出斜面的傾角D．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)滿足砂和砂桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M（2）小車經(jīng)過光電門A、B的瞬時(shí)速度為vA＝、vB＝．如果關(guān)系式在誤差允許范圍內(nèi)成立，就驗(yàn)證了動(dòng)能定理．9．（2023?山東模擬）如圖甲所示是某同學(xué)探究動(dòng)能變化與合外力做功關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置．已知重力加速度為g，不計(jì)滑輪摩擦阻力．該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：步驟1：用天平測(cè)量出砝碼盤的質(zhì)量m0，小車質(zhì)量M；步驟2：在砝碼盤內(nèi)放適量m0，調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長(zhǎng)木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)；步驟3：取下細(xì)線和砝碼盤，記錄砝碼盤中砝碼質(zhì)量m；步驟4：保持長(zhǎng)木板傾角不變，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，釋放小車，得到如圖乙所示的紙帶。紙帶上O為打下的第一個(gè)點(diǎn)，每隔四個(gè)點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別記為A、B、C、D、E、F、G，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T?；卮鹣铝袉栴}：（1）用刻度尺測(cè)量O到各計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離如圖乙所示，由此求得打下B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)的速度大小v，其中打C點(diǎn)時(shí)的速度vC＝。（用s2、s4、T表示）（2）小車在由O到C過程中合外力做的功WC＝。（用m0、m、g、s3表示）（3）建立v2﹣s坐標(biāo)系，把（vB2，s2）、（vC2，s3）……各數(shù)據(jù)點(diǎn)描繪在坐標(biāo)系中，得到如圖丙所示的圖線．若動(dòng)能定理成立，則圖線斜率k＝10．（2023?贛州二模）某同學(xué)利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究動(dòng)能定理并測(cè)量小車（含遮光條）的質(zhì)量M，已知重力加速度g。（1）具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：①該同學(xué)用游標(biāo)卡尺對(duì)遮光條的寬度進(jìn)行了測(cè)量，讀數(shù)如圖2所示，則遮光條的寬度d＝cm；②按圖1所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，連接小車的細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行，掛上砂桶（含少量砂子）；③調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長(zhǎng)木板向下運(yùn)動(dòng)，且通過兩個(gè)光電門時(shí)遮光條的擋光時(shí)間相等；④取下細(xì)繩和砂桶，測(cè)量砂子和桶的總質(zhì)量m，并記下；⑤保持長(zhǎng)木板的傾角不變，不掛砂桶，將小車置于長(zhǎng)木板上靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，記錄小車先后通過光電門甲、乙時(shí)的擋光時(shí)間；⑥重新掛上細(xì)繩和砂桶，改變砂桶中砂子的質(zhì)量，重復(fù)③④⑤步驟。（2）若遮光條的寬度為d，光電門甲、乙之間的距離為L(zhǎng)，通過光電門甲、乙時(shí)擋光時(shí)間分別為t1、t2，該同學(xué)根據(jù)Δ（1t2）=1t22-1t12計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)的Δ（1t2），并通過數(shù)據(jù)作出Δ（1t2）﹣m圖像，圖像的延長(zhǎng)線恰好可以經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)。根據(jù)圖像能得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是，若已知圖像斜率為k

2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題（實(shí)驗(yàn)題）：探究動(dòng)能定理（10題）參考答案與試題解析一．實(shí)驗(yàn)題（共10小題）1．（2024?沙河口區(qū)校級(jí)二模）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置可用于“探究物體所受合力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系”，物理小組同學(xué)們采用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)要求小車受到的合外力為繩的拉力的合力。實(shí)驗(yàn)中同學(xué)們研究了砂和砂桶的運(yùn)動(dòng)過程所受合力做功是否等于其動(dòng)能增量。忽略細(xì)線與滑輪間的摩擦阻力。（1）本實(shí)驗(yàn)不需要（填“需要”或者“不需要”）滿足m遠(yuǎn)小于M的條件。（2）實(shí)驗(yàn)前測(cè)出砂和砂桶的總質(zhì)量m，已知重力加速度為g。接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，靜止釋放砂和砂桶，帶著小車開始做加速運(yùn)動(dòng)，讀出運(yùn)動(dòng)過程中力傳感器的讀數(shù)T，通過紙帶得出起始點(diǎn)O（初速度為零的點(diǎn)）到某點(diǎn)A的位移L，并通過紙帶算出A點(diǎn)的速度v。實(shí)驗(yàn)過程中需要（填“需要”或者“不需要”）平衡小車M所受的摩擦力。（3）對(duì)m研究，所需驗(yàn)證的動(dòng)能定理的表達(dá)式為D。A.（mg﹣T）L＝mv2B.2（mg﹣T）L＝mv2C.（mg﹣T）L＝2mv2D.（mg﹣2T）L＝2mv2（4）通過紙帶測(cè)出了起始點(diǎn)O到不同點(diǎn)A、B、C、D…的位移及A、B、C、D…的速度，并做出了v2﹣L圖中所示的實(shí)線。那么在保證小車質(zhì)量不變的情況下增加砂的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，將會(huì)得到如v2﹣L圖中虛線甲（填“甲”或者“乙”）所示的圖線。【考點(diǎn)】探究動(dòng)能定理；探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系．【專題】定量思想；推理法；動(dòng)能定理的應(yīng)用專題；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?）不需要；（2）需要；（3）D；（4）甲【分析】（1）（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析解答；（3）根據(jù)動(dòng)能定理的公式解答；（4）根據(jù)動(dòng)能定理列式，通過分析斜率判斷。【解答】解：（1）實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)力傳感器的讀數(shù)可以直接求出小車受到的拉力，不需要滿足m遠(yuǎn)小于M的條件。（2）盡管實(shí)驗(yàn)裝置采用了力傳感器，也需要平衡摩擦力，否則力傳感器的示數(shù)不等于合力大小。（3）對(duì)m研究，根據(jù)動(dòng)能定理有（mg﹣T）×2L=化簡(jiǎn)可得（mg﹣2T）L＝2mv2故D正確，ABC錯(cuò)誤；故選：C。（4）對(duì)小車根據(jù)動(dòng)能定理有2TL=12聯(lián)立解得v2=4g逐漸增加砂的質(zhì)量m，v2﹣L圖像的斜率越大，故在讓小車質(zhì)量不變的情況下逐漸增加砂的質(zhì)量多次做實(shí)驗(yàn)，得到v2﹣L圖中虛線“甲”所示的圖線。故答案為：（1）不需要；（2）需要；（3）D；（4）甲【點(diǎn)評(píng)】明確實(shí)驗(yàn)原理往往是解決實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵，該實(shí)驗(yàn)的一些操作和要求與探究力、加速度、質(zhì)量之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)類似，可以類比學(xué)習(xí)。2．（2024?黃州區(qū)校級(jí)三模）某同學(xué)用圖（a）所示的裝置進(jìn)行“探究動(dòng)能定理”實(shí)驗(yàn)。（1）用天平測(cè)得小車和遮光片的總質(zhì)量為M，砝碼盤的質(zhì)量為m0。用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度d，讀數(shù)如圖（b），則d＝0.525cm。按圖（a）所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，用刻度尺測(cè)量?jī)晒怆婇T之間的距離L。（2）在砝碼盤中放入適量砝碼，適當(dāng)調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，直到輕推小車，遮光片先后經(jīng)過光電門1和光電門2的時(shí)間相等。（3）取下細(xì)線和砝碼盤，記下砝碼的質(zhì)量m。（4）讓小車從靠近滑輪處由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計(jì)時(shí)器分別測(cè)出遮光片經(jīng)過光電門1和光電門2所用的時(shí)間Δt1、Δt2。小車從光電門1運(yùn)動(dòng)至光電門2的過程中，小車動(dòng)能的變化量ΔEk＝12M（d2Δt22-d2Δt12）（用上述步驟中的物理量表示）。小車下滑過程中，不需要（5）重新掛上細(xì)線和砝碼盤，重復(fù)步驟（2）～（5），比較W合和ΔEk的值，看兩者在誤差允許范圍內(nèi)是否相等。（6）不考慮空氣阻力，請(qǐng)寫出一條減小由遮光條寬度引起的誤差的建議：可以換用寬度更小的遮光條。【考點(diǎn)】探究動(dòng)能定理．【專題】定量思想；推理法；動(dòng)能定理的應(yīng)用專題；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?）0.525；（4）12M（d2Δt22-d【分析】（1）根據(jù)游標(biāo)卡尺的精確度讀數(shù)；（4）根據(jù)動(dòng)能及做功的公式計(jì)算；（6）遮光條越窄，速度越接近瞬時(shí)速度?！窘獯稹拷猓海?）游標(biāo)卡尺的精確度為0.05mm，讀數(shù)為5mm+0.05×5mm＝5.25mm＝0.525cm（4）小車通過光電門1的速度為v1=小車通過光電門2的速度為v2=則小車的動(dòng)能變化量為ΔEk=聯(lián)立解得ΔEk=12M根據(jù)題干，已知在砝碼盤中放入適量砝碼，輕推小車，遮光片先后經(jīng)過光電門1和光電門2的時(shí)間相等，這說明在有砝碼和砝碼盤的情況下小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)取下砝碼和砝碼盤后，小車所受合外力即為砝碼和砝碼盤的重力，所以不需要測(cè)量夾角，合外力做的功為W合＝（m0+m）gL（6）可以換用寬度更小的遮光條。故答案為：（1）0.525；（4）12M（d2Δt22-d【點(diǎn)評(píng)】本題考查驗(yàn)證動(dòng)能與做功關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的前提，解題時(shí)要知道極短時(shí)間內(nèi)的平均速度近似等于瞬時(shí)速度。3．（2024?南充模擬）某學(xué)習(xí)小組用如圖的實(shí)驗(yàn)裝置探究動(dòng)能定理.他們?cè)跉鈮|導(dǎo)軌上的B處安裝了一個(gè)光電門，滑塊上固定一遮光條，將滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的光滑定滑輪與力傳感器（質(zhì)量忽略不計(jì)）相連，力傳感器下方懸掛鉤碼，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平，接通氣源，每次滑塊都從氣墊導(dǎo)軌上的A處由靜止釋放。（1）下列實(shí)驗(yàn)要求中，正確的一項(xiàng)是D（填答案標(biāo)號(hào)）；A.遮光條要寬一些B.應(yīng)使位置A與光電門間的距離小些C.應(yīng)使滑塊的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量D.應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪的高度，使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)保持滑塊的質(zhì)量M和A、B間的距離L不變，改變鉤碼的質(zhì)量m，記錄對(duì)應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時(shí)間t，已知遮光條的寬度為d，處理數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)FL＜12M(dt)2，可導(dǎo)致以上情況的一項(xiàng)是A.滑塊與導(dǎo)軌間存在摩擦力B.導(dǎo)軌左端高于右端C.釋放滑塊時(shí)遮光條位于A右側(cè)D.滑輪存在質(zhì)量，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有動(dòng)能（3）另外一組同學(xué)借用上圖的實(shí)驗(yàn)裝置，探究加速度a與合外力F的關(guān)系。處理數(shù)據(jù)時(shí)，通過描點(diǎn)要作出線性圖像，應(yīng)作出的圖像是D（填答案標(biāo)號(hào)）。A.t-1B.1t-C.1t-FD.t2-1【考點(diǎn)】探究動(dòng)能定理．【專題】實(shí)驗(yàn)題；定量思想；實(shí)驗(yàn)分析法；動(dòng)能定理的應(yīng)用專題；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?）D；（2）C；（3）D【分析】（1）根據(jù)光電門測(cè)速原理分析；A、B間的距離越大，長(zhǎng)度測(cè)量的相對(duì)誤差越??；本實(shí)驗(yàn)不需要用鉤碼的重力代替細(xì)線的拉力；細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行可使滑塊受到的合力等于細(xì)線的拉力。（2）根據(jù)動(dòng)能定理和功能關(guān)系分析各個(gè)選項(xiàng)。（3）根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)時(shí)間與F的表達(dá)式，確定要作出的線性圖像。【解答】解：（1）A.遮光條要窄一些，可以減小瞬時(shí)速度的測(cè)量誤差。故A錯(cuò)誤；B.為了減小A、B間的距離的測(cè)量誤差，應(yīng)使A處與光電門間的距離適當(dāng)大些，故B錯(cuò)誤；C.由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，繩子拉力可以用力傳感器測(cè)得，不需要用鉤碼的重力代替，故不需要滑塊的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；D.為了使滑塊受到的合力等于繩子拉力，應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，并使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行，故D正確。故選：D。（2）A.滑塊與導(dǎo)軌間存在摩擦力，根據(jù)動(dòng)能定理得：FL-fL=12M(B.導(dǎo)軌左端高于右端，根據(jù)動(dòng)能定理得：FL-Mgh=1C.釋放滑塊時(shí)遮光條位于A右側(cè)距離為x處，根據(jù)動(dòng)能定理得：F(L+x)=12M(dtD.滑輪存在質(zhì)量，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有動(dòng)能，根據(jù)功能關(guān)系得：FL=12M(dt)2+故選：C。（3）滑塊從A處?kù)o止釋放到光電門的過程，根據(jù)牛頓第二定律可得：F＝Ma根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：2aL=聯(lián)立可得：t可知要作出線性圖像，應(yīng)作出的圖像是t2-1F圖像，故故選：D。故答案為：（1）D；（2）C；（3）D【點(diǎn)評(píng)】本題考查了探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)，題目較簡(jiǎn)單。掌握實(shí)驗(yàn)原理與光電門測(cè)速原理。掌握實(shí)驗(yàn)操作過程要注意的事項(xiàng)。4．（2024?岳麓區(qū)校級(jí)模擬）如圖甲是某同學(xué)探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)操作如下：①先測(cè)出小車的質(zhì)量M，按圖示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，再測(cè)量?jī)晒怆婇T之間的距離L，掛上沙桶并適當(dāng)?shù)谷肷倭可匙樱虎谡{(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長(zhǎng)木板向下運(yùn)動(dòng)，且通過兩個(gè)光電門的時(shí)間相等；③取下細(xì)繩和沙桶，保持長(zhǎng)木板的傾角不變，將小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，記錄小車先后通過光電門1和2時(shí)顯示的時(shí)間t1、t2，并測(cè)量此時(shí)沙子和沙桶的總質(zhì)量m；④重新掛上細(xì)繩和沙桶，改變沙桶中沙子的質(zhì)量，重復(fù)步驟②③。（1）根據(jù)以上步驟，你認(rèn)為以下關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程的表述正確的是A；A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通光電門，后釋放小車B．實(shí)驗(yàn)過程需要測(cè)出斜面的傾角（2）如圖乙所示，根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則，測(cè)得小車上遮光片的寬度d＝2.85mm；（3）已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間，本實(shí)驗(yàn)中，若表達(dá)式mgL=12【考點(diǎn)】探究動(dòng)能定理．【專題】實(shí)驗(yàn)題；實(shí)驗(yàn)探究題；定量思想；實(shí)驗(yàn)分析法；動(dòng)能定理的應(yīng)用專題；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?）A；（2）2.85；（3）mgL=1【分析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和注意事項(xiàng)判斷操作的正確定與否；（2）20分度游標(biāo)卡尺的精確度為0.05mm，根據(jù)游標(biāo)卡尺的多少規(guī)則讀數(shù)；（3）根據(jù)做功公式求解合力做的功；根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度求解小車分別通過兩光電門的瞬時(shí)速度；根據(jù)動(dòng)能的定義求解動(dòng)能的增加量；根據(jù)動(dòng)能定理可以求其需要驗(yàn)證的表達(dá)式?！窘獯稹拷猓海?）A.按照操作規(guī)程，應(yīng)先接通光電門后釋放小車，否則可能小車已經(jīng)通過光電門，光電門還沒有工作，測(cè)不出小車通過光電門的時(shí)間，故A正確；B.實(shí)驗(yàn)過程中，木板傾斜的目的是平衡摩擦力，不需要測(cè)出斜面的傾角，故B錯(cuò)誤。故選：A。（2）20分度游標(biāo)卡尺的精確度為0.05mm，遮光條的寬度為d＝2mm+17×0.05mm＝2.85mm。（3）小車從光電門1下滑至光電門2過程合外力做的總功W合＝mgL小車通過光電門1的瞬時(shí)速度v通過光電門2的瞬時(shí)速度v小車動(dòng)能的增加量ΔΔE實(shí)驗(yàn)中，若滿足W合＝ΔEk即mgL=上式成立，則驗(yàn)證了動(dòng)能定理。故答案為：（1）A；（2）2.85；（3）mgL=1【點(diǎn)評(píng)】本題考查了探究功與速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，考查了游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法；知道極短時(shí)間內(nèi)的平均速度可以代替瞬時(shí)速度，同時(shí)明確重力勢(shì)能和動(dòng)能的定義，理解動(dòng)能定理的含義。5．（2024?青羊區(qū)校級(jí)模擬）某同學(xué)使用了如圖甲所示的裝置，探究動(dòng)能定理。（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光片厚度如圖乙所示，則遮光片厚度d＝2.040mm。（2）本實(shí)驗(yàn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求平衡了摩擦力，且滿足沙和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于物塊（包括遮光片）的質(zhì)量。若遮光片寬度是d，沙與桶的質(zhì)量是m，將物塊拉至與光電門B的距離為s的A點(diǎn)，由靜止釋放，物塊通過光電門時(shí)遮光片的遮光時(shí)間為t，改變沙與桶的質(zhì)量m，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)（保持s不變）。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出圖象，如圖丙所示。圖象的橫坐標(biāo)是m，則圖象的縱坐標(biāo)是(dt)2；若圖線的斜率為k，重力加速度為g，則物塊的質(zhì)量M＝【考點(diǎn)】探究動(dòng)能定理．【專題】定量思想；推理法；動(dòng)能定理的應(yīng)用專題；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?）2.040；（2）(dt【分析】（1）根據(jù)螺旋測(cè)微器的精確度讀數(shù)；（2）根據(jù)動(dòng)能定理分析圖像表達(dá)式，結(jié)合斜率作答?！窘獯稹拷猓?）螺旋測(cè)微器的精確度為0.01mm，讀數(shù)為2.0mm+4.0×0.01mm＝2.040mm；（2）滑塊經(jīng)過光電門的速度為v=沙和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于物塊（包括遮光片）的質(zhì)量，對(duì)物塊根據(jù)動(dòng)能定理有mgs=12可得(則圖象的縱坐標(biāo)為(dt)2，若圖線的斜率為2gsM物塊的質(zhì)量M=故答案為：（1）2.040；（2）(dt【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了動(dòng)能定理的探究實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作，結(jié)合動(dòng)能定理和圖像的物理意義即可完成分析。6．（2024?興寧區(qū)二模）某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示裝置探究驗(yàn)證動(dòng)能定理。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用天平測(cè)量物塊和遮光片的總質(zhì)量m、重物的質(zhì)量也為m；用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光片的寬度d；用米尺測(cè)量?jī)晒怆婇T之間的距離x；②調(diào)整氣墊導(dǎo)軌和輕滑輪，使氣墊導(dǎo)軌和細(xì)線水平；③開動(dòng)氣泵，讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計(jì)分別測(cè)出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時(shí)間Δt和12回答下列問題：（1）測(cè)量遮光片的寬度d時(shí)，某次螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖乙所示。其讀數(shù)為6.870mm，由讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差（填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”）。（2）物塊和遮光片從光電門A到B的過程中，若動(dòng)能定理成立，其表達(dá)式為gx=3d2Δ【考點(diǎn)】探究動(dòng)能定理；螺旋測(cè)微器的使用與讀數(shù)．【專題】定量思想；推理法；動(dòng)能定理的應(yīng)用專題；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?）6.870；偶然誤差；（2）gx=【分析】（1）根據(jù)螺旋測(cè)微器的精確度讀數(shù)，由讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差；（2）根據(jù)光電門的時(shí)間計(jì)算速度，結(jié)合動(dòng)能定理分析解答?！窘獯稹拷猓海?）螺旋測(cè)微器的精確度為0.01mm，讀數(shù)為6.5mm+37.0×0.01mm＝6.870mm，由讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差。（2）物塊和遮光片從光電門A到B的過程中，若動(dòng)能定理成立，其表達(dá)式為mgx=12（m+m）(dΔ化簡(jiǎn)得：gx=故答案為：（1）6.870；偶然誤差；（2）gx=【點(diǎn)評(píng)】理解實(shí)驗(yàn)原理、知道實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)是解題的前提，根據(jù)題意求出滑塊的速度大小，應(yīng)用動(dòng)能定理即可解題。7．（2024?瀘州模擬）某實(shí)驗(yàn)小組利用無線力傳感器和光電門傳感器探究“動(dòng)能定理”。將無線力傳感器和擋光片固定在小車上，用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線通過一個(gè)定滑輪與重物相連，無線力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平軌道上A、B兩點(diǎn)各固定一個(gè)光電門傳感器，用于測(cè)量小車的速度v1和v2，如圖所示。在小車上放置砝碼來改變小車質(zhì)量，用不同的重物來改變拉力的大小。實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：（1）測(cè)量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M1。正確連接所需電路，接下來需要（填“需要”或“不需要”）平衡小車的摩擦力。（2）按合理要求操作后，把細(xì)線的一端固定在力傳感器上，另一端通過定滑輪與重物相連；將小車停在點(diǎn)C，由靜止開始釋放小車，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，除了光電門傳感器測(cè)量速度和力傳感器測(cè)量細(xì)線拉力的數(shù)據(jù)以外，還應(yīng)該測(cè)量的數(shù)據(jù)是兩光電門間的距離L；（3）改變小車的質(zhì)量或重物的質(zhì)量，重復(fù)（2）的操作。下表是實(shí)驗(yàn)所得的部分?jǐn)?shù)據(jù)。次數(shù)M/kg|vΔEk/JF/NW/J10.6000.8400.2520.5000.25020.6001.40ΔEk20.8380.41930.6002.500.7501.492W3（4）表格中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量之和，ΔEk為小車、拉力傳感器及車中砝碼的動(dòng)能變化量，F(xiàn)是拉力傳感器的拉力，W是F在A、B間所做的功。表中的ΔEk2＝0.420J，W3＝0.746J（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）。（5）該小組組員發(fā)現(xiàn)每組數(shù)據(jù)始終有W＜ΔEk，排除偶然因素造成誤差外，最可能出現(xiàn)以上結(jié)果的原因是平衡摩擦力過大?！究键c(diǎn)】探究動(dòng)能定理．【專題】定量思想；實(shí)驗(yàn)分析法；功能關(guān)系能量守恒定律；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】（1）由實(shí)驗(yàn)原理作答；（2）要探究動(dòng)能定理就需要求出力對(duì)小車做的總功和小車動(dòng)能的變化，這就要求必須知道小車發(fā)生的位移即兩光電門間距離；（4）根據(jù)動(dòng)能的變化量，代入數(shù)據(jù)求解ΔEk2；根據(jù)功的公式W＝FL求解W3；（5）每組數(shù)據(jù)始終有W＜ΔEk，可能出現(xiàn)以上結(jié)果的原因是平衡摩擦力過大了?！窘獯稹拷猓海?）本實(shí)驗(yàn)中傳感器的拉力為研究對(duì)象的合力，所以需要平衡小車的摩擦力。（2）根據(jù)動(dòng)能定理知，因要求總功，有W＝FL所以必須已知小車位移，故除了光電門傳感器測(cè)量速度和力傳感器測(cè)量拉力的數(shù)據(jù)以外，還應(yīng)該記錄的物理量為兩光電門間的距離L。（4）由動(dòng)能的變化量ΔE=1解得ΔEk2＝0.420J根據(jù)表中前兩組數(shù)據(jù)，由功公式W＝FL可求出兩光電門間距離為L(zhǎng)=W代入數(shù)據(jù)解得L＝0.5m所以有W3＝1.492×0.5J＝0.746J（5）該小組組員發(fā)現(xiàn)每組數(shù)據(jù)始終有W＜ΔEk，排除偶然因素造成誤差外，最可能出現(xiàn)以上結(jié)果的原因是平衡摩擦力過大了，導(dǎo)致傳感器的拉力比合力要小。故答案為：（1）需要；（2）兩光電門間的距離L；（3）0.420；（4）0.746；（5）平衡摩擦力過大?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了判斷小車是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)的方法、考查了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理；做實(shí)驗(yàn)題時(shí)應(yīng)先根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理寫出有關(guān)公式再討論即可，同時(shí)理解動(dòng)能定理的應(yīng)用，注意光電門測(cè)量瞬時(shí)速度的原理。8．（2023?張掖模擬）如圖所示是某同學(xué)探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置．已知重力加速度為g，不計(jì)滑輪摩擦阻力．該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：a．將長(zhǎng)木板傾斜放置，小車放在長(zhǎng)木板上，長(zhǎng)木板旁放置兩個(gè)光電門A和B，砂桶通過滑輪與小車相連．b．調(diào)整長(zhǎng)木板傾角，使得小車恰好能在細(xì)繩的拉力作用下勻速下滑．測(cè)得砂和砂桶的總質(zhì)量為m．c．某時(shí)刻剪斷細(xì)繩，小車由靜止開始加速運(yùn)動(dòng)．d．測(cè)得擋光片通過光電門A的時(shí)間為Δt1，通過光電門B的時(shí)間為Δt2，擋光片寬度為d，小車質(zhì)量為M，兩個(gè)光電門A和B之間的距離為L(zhǎng)．e．依據(jù)以上數(shù)據(jù)探究動(dòng)能定理．（1）根據(jù)以上步驟，你認(rèn)為以下關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程的表述正確的是AC．A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通光電門，后剪斷細(xì)繩B．實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車加速運(yùn)動(dòng)的合外力為F＝MgC．實(shí)驗(yàn)過程不需要測(cè)出斜面的傾角D．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)滿足砂和砂桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M（2）小車經(jīng)過光電門A、B的瞬時(shí)速度為vA＝dΔt1、vB＝dΔt2【考點(diǎn)】探究動(dòng)能定理．【專題】實(shí)驗(yàn)題；動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】實(shí)驗(yàn)操作時(shí)應(yīng)先接通光電門后釋放滑塊，小車加速運(yùn)動(dòng)的合外力為F＝mg，傾斜木板的目的是平衡摩擦力，不需要測(cè)出斜面的傾角，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知無需考慮砂和砂桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)是否小于小車質(zhì)量M．本實(shí)驗(yàn)中由于遮光條通過光電門的時(shí)間極短，因此可以利用平均速度來代替其瞬時(shí)速度大??；小車從A到B的過程中，其合力做功mgL，系統(tǒng)動(dòng)能的增加，增量為：ΔE【解答】解：（1）A、按照操作規(guī)程，應(yīng)先接通光電門后釋放滑塊，否則可能滑塊已經(jīng)通過光電門，光電門還沒有工作，測(cè)不出滑塊通過光電門A的時(shí)間，故A正確．B、平衡時(shí)，除了繩子拉力以外的力的合力與繩子的拉力等值反向，實(shí)驗(yàn)時(shí)，剪短細(xì)繩，則小車加速運(yùn)動(dòng)的合外力為F＝mg，故B錯(cuò)誤．C、實(shí)驗(yàn)過程中，傾斜木板的目的是平衡摩擦力，不需要測(cè)出斜面的傾角，故C正確．D、實(shí)驗(yàn)時(shí)，剪短細(xì)線，砂和砂桶不隨小車運(yùn)動(dòng)，無需考慮砂和砂桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)是否小于小車質(zhì)量M，故D錯(cuò)誤．故選：AC．（2）由于遮光條比較小，通過光電門的時(shí)間極短，因此可以利用平均速度來代替其瞬時(shí)速度，因此滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度分別為：vA=dΔt1、小車從A到B的過程中，其合力做功mgL，系統(tǒng)動(dòng)能的增加，增量為：ΔEk=1故答案為：（1）AC；（2）dΔt1；dΔ【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)的原理和操作方法，知道光電門測(cè)速的方法：在很短位移內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度．9．（2023?山東模擬）如圖甲所示是某同學(xué)探究動(dòng)能變化與合外力做功關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置．已知重力加速度為g，不計(jì)滑輪摩擦阻力．該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：步驟1：用天平測(cè)量出砝碼盤的質(zhì)量m0，小車質(zhì)量M；步驟2：在砝碼盤內(nèi)放適量m0，調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長(zhǎng)木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)；步驟3：取下細(xì)線和砝碼盤，記錄砝碼盤中砝碼質(zhì)量m；步驟4：保持長(zhǎng)木板傾角不變，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，釋放小車，得到如圖乙所示的紙帶。紙帶上O為打下的第一個(gè)點(diǎn)，每隔四個(gè)點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別記為A、B、C、D、E、F、G，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T?；卮鹣铝袉栴}：（1）用刻度尺測(cè)量O到各計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離如圖乙所示，由此求得打下B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)的速度大小v，其中打C點(diǎn)時(shí)的速度vC＝s4-s22T。（用s2、（2）小車在由O到C過程中合外力做的功WC＝（m0+）gs3。（用m0、m、g、s3表示）（3）建立v2﹣s坐標(biāo)系，把（vB2，s2）、（vC2，s3）……各數(shù)據(jù)點(diǎn)描繪在坐標(biāo)系中，得到如圖丙所示的圖線．若動(dòng)能定理成立，則圖線斜率k＝【考點(diǎn)】探究動(dòng)能定理．【專題】定量思想；推理法；動(dòng)能定理的應(yīng)用專題；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?）s4-s22T；（2）（m0+m）gs【分析】（1）紙帶上BD段的平均速度可以認(rèn)為等于打下C點(diǎn)時(shí)的速度；（2）根據(jù)做功的公式解得小車在由O到C過程所受合外力的功；（3）根據(jù)動(dòng)能定理結(jié)合圖象斜率的意義解答?！窘獯稹拷猓海?）紙帶上BD段的平均速度可以認(rèn)為等于打下C點(diǎn)時(shí)的速度，則vC=（2）砝碼盤內(nèi)改適最砝碼，調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車能滑長(zhǎng)木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)砝碼盤及盤內(nèi)砝碼的總重力等干小車單獨(dú)下滑過程中的合外力，即F＝（m0+m）g.，小車在由O到C過程所受合外力的功W＝（m0+m）gs3（3）若動(dòng)能定理成立，有（m0+m）gs=可知v2=2(m+圖線斜率k=故答案為：（1）s4-s22T；（2）（m0+m）gs【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要掌握實(shí)驗(yàn)的原理和操作方法，知道紙帶速度的計(jì)算方法：在很短位移內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度。10．（2023?贛州二模）某同學(xué)利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究動(dòng)能定理并測(cè)量小車（含遮光條）的質(zhì)量M，已知重力加速度g。（1）具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：①該同學(xué)用游標(biāo)卡尺對(duì)遮光條的寬度進(jìn)行了測(cè)量，讀數(shù)如圖2所示，則遮光條的寬度d＝0.530cm；②按圖1所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，連接小車的細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行，掛上砂桶（含少量砂子）；③調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長(zhǎng)木板向下運(yùn)動(dòng)，且通過兩個(gè)光電門時(shí)遮光條的擋光時(shí)間相等；④取下細(xì)繩和砂桶，測(cè)量砂子和桶的總質(zhì)量m，并記下；⑤保持長(zhǎng)木板的傾角不變，不掛砂桶，將小車置于長(zhǎng)木板上靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，記錄小車先后通過光電門甲、乙時(shí)的擋光時(shí)間；⑥重新掛上細(xì)繩和砂桶，改變砂桶中砂子的質(zhì)量，重復(fù)③④⑤步驟。（2）若遮光條的寬度為d，光電門甲、乙之間的距離為L(zhǎng)，通過光電門甲、乙時(shí)擋光時(shí)間分別為t1、t2，該同學(xué)根據(jù)Δ（1t2）=1t22-1t12計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)的Δ（1t2），并通過數(shù)據(jù)作出Δ（1t2）﹣m圖像，圖像的延長(zhǎng)線恰好可以經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)。根據(jù)圖像能得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是在誤差允許的范圍內(nèi)，合外力對(duì)小車（含遮光條）做的功等于小車（含遮光條）動(dòng)能的變化量，若已知圖像斜率為k【考點(diǎn)】探究動(dòng)能定理．【專題】定量思想；推理法；動(dòng)能定理的應(yīng)用專題；推理能力．【答案】（1）0.530；（2）在誤差允許的范圍內(nèi)，合外力對(duì)小車（含遮光條）做的功等于小車（含遮光條）動(dòng)能的變化量，2gL【分析】（1）游標(biāo)卡尺讀數(shù)結(jié)果等于固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，不需要估讀；（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)過程，用平衡條件和功及動(dòng)能的公式求出Δ（1t2）﹣m的表達(dá)式，結(jié)合圖像斜率可求得小車質(zhì)量，并【解答】解：（1）①由圖可得，游標(biāo)卡尺的精度為0.05mm，所以遮光條的寬度為d＝5mm+6×0.05mm＝5.30mm＝0.530cm（2）設(shè)木板傾角為θ，由題意知，掛上托盤和砝碼，改變木板的傾角，使小車（含遮光條）沿木板勻速下滑時(shí)，滿足：Mgsinθ＝μMgcosθ+mg當(dāng)取下托盤和砝碼，讓小車從起點(diǎn)由靜止出發(fā)沿木板下滑通過光電門時(shí)，合外力做功為：W＝MgsinθL﹣μMgcosθL因?yàn)樾≤嚱?jīng)過光電門的速度為v=即小車經(jīng)過光電門的動(dòng)能為Ek=令W＝Ek可得：Δ（1t2）可見當(dāng)Δ（1t2）﹣由題意得：2gLM變形解得：M=故答案為：（1）0.530；（2）在誤差允許的范圍內(nèi)，合外力對(duì)小車（含遮光條）做的功等于小車（含遮光條）動(dòng)能的變化量，2gL【點(diǎn)評(píng)】本題考查探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)，解題關(guān)鍵學(xué)會(huì)列解析式，根據(jù)圖像斜率求解。

考點(diǎn)卡片1．螺旋測(cè)微器的使用與讀數(shù)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.構(gòu)造：如圖所示，螺旋測(cè)微器的測(cè)砧A和固定刻度B是固定在尺架C上的；可動(dòng)刻度E、旋鈕D、微調(diào)旋鈕D'是與測(cè)微螺桿F連在一起的，通過精密螺紋套在B上。2.原理：可動(dòng)刻度E上的刻度為50等份，當(dāng)旋鈕D旋轉(zhuǎn)一周，螺桿F便沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向前進(jìn)或后退0.5mm，圓周上的可動(dòng)刻度E有50個(gè)等分刻度，其旋轉(zhuǎn)一格，螺桿F前0.550mm，則螺旋測(cè)微器的測(cè)量可準(zhǔn)確到0.01mm3.讀數(shù)：（1）測(cè)量時(shí)被測(cè)物體長(zhǎng)度的半毫米數(shù)由固定刻度讀出，不足半毫米部分由可動(dòng)刻度讀出。（2）測(cè)量值（mm）＝固定刻度數(shù)（mm）（注意半毫米刻度線是否露出）+可動(dòng)刻度數(shù)（估讀到下一位）×0.01（mm）。（3）如圖所示，固定刻度示數(shù)為2.0mm，而從可動(dòng)刻度上讀的示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為2.0mm+15.0×0.0lmm＝2.150mm。4.練習(xí)使用螺旋測(cè)微器（1）測(cè)量A4紙的厚度（2）測(cè)量頭發(fā)絲的直徑。【命題方向】用螺旋測(cè)微器（千分尺）測(cè)小球直徑時(shí)，示數(shù)如圖所示，這時(shí)讀出的數(shù)值是，單位是．分析：螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬板的厚度時(shí)的讀數(shù)分兩步：先讀固定刻度，再讀可動(dòng)刻度．注意讀可動(dòng)刻度時(shí)要估讀．解答：螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬板的厚度時(shí)的讀數(shù)分兩步：由固定刻度讀出整毫米為8mm（應(yīng)注意半毫米刻線是否露出），然后由可動(dòng)刻度讀出小數(shù)47.3×0.01mm＝0.473mm（3為估讀位），兩個(gè)讀數(shù)相加為8.473mm．故答案為：8.473；mm．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握螺旋測(cè)微器讀數(shù)的方法：固定刻度讀數(shù)+可動(dòng)刻度讀數(shù)．注意讀固定刻度時(shí)看半毫米刻線是否露出，讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)要估讀．【解題思路點(diǎn)撥】1.使用螺旋測(cè)微器時(shí)的注意事項(xiàng)（1）螺旋測(cè)微器應(yīng)估讀一位，亦即以mm作為單位，應(yīng)讀到小數(shù)點(diǎn)后面的第三位。（2）讀數(shù)時(shí)，除了觀察固定刻度尺的整毫米刻度線外，特別要注意半毫米刻度線是否露出。2.螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則為測(cè)量值（mm）＝固定刻度數(shù)（mm）（注意半毫米刻度線是否露出）+可動(dòng)刻度數(shù)（估讀到下一位）×0.01（mm）。3.因?yàn)槁菪郎y(cè)微器的讀數(shù)總是估讀到0.001mm，所以螺旋測(cè)微器又叫千分尺。2．探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．學(xué)會(huì)用控制變量法研究物理規(guī)律．2．驗(yàn)證牛頓第二定律．3．掌握利用圖象處理數(shù)據(jù)的方法．二、實(shí)驗(yàn)原理探究加速度a與力F及質(zhì)量m的關(guān)系時(shí)，應(yīng)用的基本方法是控制變量法，即先控制一個(gè)參量﹣﹣小車的質(zhì)量m不變，討論加速度a與力F的關(guān)系，再控制小盤和砝碼的質(zhì)量不變，即力F不變，改變小車質(zhì)量m，討論加速度a與m的關(guān)系．三、實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫紙、小車、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小盤、夾子、細(xì)繩、低壓交流電源、導(dǎo)線、天平、刻度尺、砝碼．四、實(shí)驗(yàn)步驟（一）測(cè)質(zhì)量1．用天平測(cè)出小車和砝碼的總質(zhì)量M，小盤和砝碼的總質(zhì)量m，把測(cè)量結(jié)果記錄下來．（二）儀器安裝及平衡摩擦力2．按下圖把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，只是不把懸掛小盤的細(xì)繩系在車上，即不給小車施加牽引力．3．平衡摩擦力：在長(zhǎng)木板不帶定滑輪的一端下面墊一塊木板．反復(fù)移動(dòng)木板的位置，直至小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)可以保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．這時(shí)，小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力恰好與小車所受的重力在斜面方向上的分力平衡．（三）保持小車的質(zhì)量不變4．把細(xì)繩系在小車上并繞過滑輪懸掛小盤，先接通電源再放開小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，打完點(diǎn)后切斷電源，取下紙帶，在紙帶上標(biāo)上紙帶號(hào)碼．5．保持小車和砝碼的質(zhì)量不變，在小盤里放入適量的砝碼，把小盤和砝碼的總質(zhì)量m′記錄下來，重復(fù)步驟4．在小盤內(nèi)再放入適量砝碼，記錄下小盤和砝碼的總質(zhì)量m″，再重復(fù)步驟4．6．重復(fù)步驟5三次，得到三條紙帶．7．在每條紙帶上都選取一段比較理想的部分，標(biāo)明計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到O計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，算出與每條紙帶對(duì)應(yīng)的小車加速度的值．8．用縱坐標(biāo)表示加速度a，橫坐標(biāo)表示作用力F，作用力的大小F等于小盤和砝碼的總重力，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)平面上畫出相應(yīng)的點(diǎn)，如果這些點(diǎn)是在一條過原點(diǎn)的直線上，便證明了加速度與作用力成正比．（四）保持小盤和砝碼的質(zhì)量不變9．保持小盤和砝碼的質(zhì)量不變，在小車上加砝碼，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)，用縱坐標(biāo)表示加速度a，橫坐標(biāo)表示小車和砝碼總質(zhì)量的倒數(shù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)平面上畫出相應(yīng)的點(diǎn)．如果這些點(diǎn)是在一條過原點(diǎn)的直線上，就證明了加速度與質(zhì)量成反比．五、注意事項(xiàng)1．平衡摩擦力：就是調(diào)出一個(gè)合適的斜面，使小車的重力沿著斜面方向的分力正好平衡小車受的摩擦阻力．在平衡摩擦力時(shí)，不要把懸掛小盤的細(xì)線系在小車上，即不要給小車施加任何牽引力，并要讓小車拖著打點(diǎn)的紙帶運(yùn)動(dòng)．整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后，不管以后是改變小盤和砝碼的總質(zhì)量還是改變小車和砝碼的總質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力．2．實(shí)驗(yàn)條件：每條紙帶必須在滿足小車與車上所加砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下打出．只有如此，小盤和砝碼的總重力才可視為小車受到的拉力．3．操作順序：改變拉力和小車質(zhì)量后，每次開始時(shí)小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并應(yīng)先接通電源，再放開小車，且應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前按住小車．六、誤差分析1．質(zhì)量的測(cè)量誤差，紙帶上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)間隔距離的測(cè)量誤差，拉線或紙帶不與木板平行等都會(huì)造成誤差．2．因?qū)嶒?yàn)原理不完善造成誤差：本實(shí)驗(yàn)中用小盤和砝碼的總重力代替小車受到的拉力（實(shí)際上小車受到的拉力要小于小盤和砝碼的總重力），存在系統(tǒng)誤差．小盤和砝碼的總質(zhì)量越接近小車的質(zhì)量，誤差就越大；反之，小盤和砝碼的總質(zhì)量越小于小車的質(zhì)量，誤差就越?。?．平衡摩擦力不準(zhǔn)造成誤差：在平衡摩擦力時(shí)，除了不掛小盤外，其他的都跟正式實(shí)驗(yàn)一樣（比如要掛好紙帶、接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器），勻速運(yùn)動(dòng)的標(biāo)志是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上各點(diǎn)的距離相等．【命題方向】題型一：對(duì)原理的理解和誤差的分析a、b、c、d四位同學(xué)做《驗(yàn)證牛頓第二定律》的實(shí)驗(yàn)，設(shè)小車質(zhì)量和車上砝碼質(zhì)量之和為M，砂及砂桶的總質(zhì)量為m，分別得出如圖a、b、c、d四個(gè)圖線，其中圖a、b、c是a﹣F圖線，圖d是a-1M圖線，則以下說法中正確的是A．a(chǎn)和b較好地把握了實(shí)驗(yàn)條件M＞＞mB．c和d則沒有把握好實(shí)驗(yàn)條件M＞＞mC．a(chǎn)同學(xué)長(zhǎng)木板的傾角太大，而b同學(xué)長(zhǎng)木板傾角太小D．a(chǎn)、b、c三同學(xué)中，c同學(xué)較好地完成了平衡摩擦力的操作分析：解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)清楚．解：A、在a﹣F圖中，當(dāng)M＞＞m時(shí)，a與F成線性關(guān)系，由圖示圖象可知，a、b較好地把握了實(shí)驗(yàn)條件：M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于m，故A正確；B、隨著F的增大，即砂和砂桶質(zhì)量的增大，不再滿足砂和砂桶遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí)，圖象上部會(huì)出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，所以圖象c和d沒有把握好實(shí)驗(yàn)條件M遠(yuǎn)大于m，故B錯(cuò)誤；C、由圖a所示圖象可知，圖象在F軸上有截距，說明實(shí)驗(yàn)沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，a的傾角太小，由圖b所示圖象可知，圖象在a軸上有截距，說明平衡摩擦力過度，木板傾角太大，故C錯(cuò)誤；D、由圖c所示圖象可知，圖象過原點(diǎn)，c同學(xué)恰好平衡摩擦力，圖象a、b沒有過原點(diǎn)，a、b沒有恰好平衡摩擦力，故D正確；故選：AD．點(diǎn)評(píng)：教科書本上的實(shí)驗(yàn)，我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．對(duì)于實(shí)驗(yàn)我們要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由．比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等．【解題方法點(diǎn)撥】a﹣F圖線只有在F是小車實(shí)際合外力的情況下才是過原點(diǎn)的直線，本實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力后，小車受到的合外力是繩子的拉力，對(duì)小車和吊盤分別列牛頓定律方程：FT＝Ma，mg﹣FT＝ma，可解得：a=mgM+m，F(xiàn)T=MM+m?mg．本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)小車的合外力認(rèn)為就是mg，只有在M?m時(shí)FT≈mg，a﹣F圖線才接近直線，一旦不滿足3．探究動(dòng)能定理【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?）探究功與物體速度變化的關(guān)系。（2）感悟?qū)嶒?yàn)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法。2．實(shí)驗(yàn)的方法：如圖所示，依次用1根、2根、3根…同樣的橡皮筋與物體相連接，并且每次將橡皮筋拉伸相同的長(zhǎng)度，這樣操作，無須計(jì)算就可知道橡皮筋對(duì)物體所做的功依次為W、2W、3W…而每次橡皮筋對(duì)物體做功后的速度，可用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出。3．實(shí)驗(yàn)器材：本實(shí)驗(yàn)需要的器材有：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、學(xué)生電源、復(fù)寫紙、連接導(dǎo)線）、同種橡皮條（10根