课后限时作业22 实验：探究动能定理
时间：45分钟
1．关于“探究功与物体速度变化的关系”的实验，下列叙述正确的是( D )
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．放小车的长木板应水平
D．先接通打点计时器的电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
解析：实验中没有必要测出橡皮筋做功的具体数值，只要测出后来各次橡皮筋做的功是第一次的多少倍即可，A错误；为了使以后各次实验中橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍，必须使每次实验中橡皮筋拉伸的长度保持一致，B错误；为了减小误差，实验中应使长木板倾斜以平衡摩擦力，C错误；实验中应先接通打点计时器的电源，然后再释放小车，D正确．
2．某同学利用如图甲所示装置探究力对物体做的功与物体速度变化的关系，各次实验中橡皮筋拉伸的长度都一样，得到了如下表的数据：
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实验次数
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1
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2
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3
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4
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5
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橡皮筋条数
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1
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3
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4
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5
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7
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小车速度
v/(m·s－1)
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0.71
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1.23
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1.42
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1.58
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1.87
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(1)设一条橡皮筋拉伸到固定长度所做的功为W0，在图乙中大致画出橡皮筋所做的功W与小车速度v关系的图象．
答案：如图所示
(2)由图象大致可判断出W与v的关系可能是W∝v2.
解析：(1)根据表中数据可知，橡皮筋做的功与小车获得的速度有关，并且做功越多，小车获得的速度越大．据描点法可知，W与v的图线为抛物线，如图所示．
(2)由图象大致可判断出W与v的关系可能是W∝v2.
3．某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”设计了实验，他的操作步骤如下：
①按下图连接实验装置，其中小车质量M＝0.20 kg，钩码总质量m＝0.05 kg.
②释放小车，然后接通打点计时器的电源(电源频率为f＝50 Hz)，打出一条纸带．
③他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如下图所示．把打下的第一个点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到点0距离分别为d1＝0.041 m，d2＝0.055 m，d3＝0.167 m，d4＝0.256 m，d5＝0.360 m，d6＝0.480 m……
(1)他把钩码总重力(当地重力加速度g取10 m/s2)作为小车所受合力，算出打下点0到打下点5过程合力做功W＝0.180 J(结果保留三位有效数字)，用正确的公式Ek＝(d6－d4)2(用相关数据前字母列式)把打下点5时小车的动能作为小车动能的改变量，算得Ek＝0.125 J.
(2)此次实验探究的结果，他没能得到合力对物体做的功等于物体动能的增量这一结论，且误差很大．通过反思，他认为产生很大误差的原因有以下几条，其中正确的是AB(填选项前的字母)．
A．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
B．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
C．释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小
D．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因
