5.兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前，提出了以下几种猜想：W∝v，W∝v2，W∝.他们的实验装置如图K5-5-5甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点的速度).在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体质量，只要测出物体初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的读数就行了，大家经过讨论采纳了该同学的建议.

(1)请你简要说明为什么不需要测出物体的质量.

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(2)让小球分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4、…，读出小球每次通过Q点的速度v1、v2、v3、v4、…，并绘制了如图K5-5-5乙所示的L-v图象.若为了更直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应该怎么做?

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(3)在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探究出的结果，为什么?

【答案】(1)因为对物体做的功W与物体初始位置到测速器的距离L成正比　(2)下一步应该绘制L-v2图象　(3)不会　摩擦力和重力的合力对物体做功也与距离L成正比

【解析】(1)实验中物体沿斜面下滑，力对物体做功是恒力做功，其大小W正比于物体初始位置到测速器的距离.

(2)L-v图象是曲线，应采用“化曲为直”的思想，由动能定理知Wv2，故Lv2，所以可画L-v2图象直观反映L-v关系.

(3)摩擦力与重力的合力为恒力，WL，故不影响.

6.(2015年上饶二模)某实验小组探究功和动能变化的关系，他们将宽度为d的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门，记录小车通过A、B时的遮光时间，小车中可以放置砝码.

实验主要步骤如下：

(1)实验前应将木板左端略微抬高，这样做的目的是_______________________________;

(2)如图K5-5-6乙所示，用游标卡尺测量挡光片的宽度d=_________mm，再用刻度尺量得A、B之间的距离为L;

(3)将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车及小车中砝码的质量之和为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车通过A、B时的遮光时间分别为t1、t2，则可以探究小车通过A、B过程中合外力做功与动能的变化的关系，已知重力加速度为g，探究结果的表达式是__________________.(用相应的字母m、M、t1、t2、L、d表示);

(4)在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复③的操作.

【答案】(1)平衡小车所受到的摩擦力　(2)5.50

(3)mgL=Md2(-)

【解析】(1)木板略微倾斜的目的是平衡摩擦力，小车受到的拉力等于其合力，细线的拉力对小车做的功等于合力对小车做的功;

(2)游标卡尺的读数先读出主尺的刻度数：5 mm，游标尺的刻度第10个刻度与上边的刻度对齐，所以读数为：0.05×10 m=0.50 mm，总读数为：5 mm+0.50 mm=5.50 mm;

(3)小车通过A时的速度：vA=，小车通过B时的速度：vB=;

则小车通过A、B过程中动能的变化量

ΔE=Mv-Mv=Md2(-);

砝码盘和盘中砝码受到的重力做功，由动能定理得：

mgL=ΔE=Md2(-).

7.水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘.实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s.

(1)该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车(含力传感器和挡光板)的质量_____________(填“需要”或“不需要”)

(2)某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后，砝码盘才落地)，已知重力加速度为g，则对该小车实验要验证 的表达式是_____________________.

【答案】(1)不需要

(2)(F-m0g)s=M()2-M()2

【解析】(1)该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量.

(2)由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度.

滑块通过光电门1速度为：v1=，

滑块通过光电门2速度为：v2=，

根据功能关系需要验证的关系式为

(F-m0g)s=M()2-M()2.

探究动能定理专题练习及答案的内容就为考生分享到这里，希望考生可以在考前做好准备。

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