高考物理精讲：专题13+力学、热学实验（二）（高考定位+审题破题，含原创题组及解析）21页

考题 1　探究动能定理
例 1 　(2014·天津·9(2))某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，
另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做
功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、
小木块等．组装的实验装置如图 1 所示．
图 1
①若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些________．
②实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．他这样做的
目的是下列的哪个________(填字母代号)．
A．避免小车在运动过程中发生抖动
B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
③平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数
较少，难以选到合适的点计算小车速度，在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实
验的器材提出一个解决办法： ______________________________________________
________________________________________________________________________.
④他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增
量大一些．这一情况可能是下列哪些原因造成的________(填字母代号)．
A．在接通电源的同时释放了小车
B．小车释放时离打点计时器太近
C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉
D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力
解析　①本实验需要知道小车的动能，因此还需要用天平测出小车的质量，用刻度尺测量纸

带上点迹之间的长度，求出小车的瞬时速度．
②牵引小车的细绳与木板平行的目的是在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力，选项
D 正确．
③在保证所挂钩码数目不变的条件下要减小小车加速度可以增加小车的质量，故可在小车上
加适量砝码(或钩码)．
④当小车在运动过程中存在阻力时，拉力做正功和阻力做负功之和等于小车动能的增量，故
拉力做功总是要比小车动能增量大一些；当钩码加速运动时，钩码重力大于细绳拉力，此同
学将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，则拉力做功要比小车动能增量大，故只有 C、D
正确．
答案　①刻度尺、天平(包括砝码)　②D　③可在小车上加适量砝码(或钩码)　④CD
1．某实验小组同学利用气垫导轨和光电门计时器等装置探究动能定理．如图 2 所示，他们通
过改变滑轮下端的小沙盘中沙子的质量来改变滑块所受水平方向的拉力；滑块上安有宽度为
d 的挡光片，实验中，用天平称出小盘和沙子的总质量为 m，滑块(带挡光片)的质量为 M，用
最小分度为 1 mm 的刻度尺测量出光电门 1 和 2 之间的距离 s，计时器显示挡光片经过光电门
的时间分别为 t1和 t2.
图 2
(1)用最小分度为 1 mm 的刻度尺测量出光电门 1 和 2 之间的距离 s，以下数据合理的是
________
A．50 cm　　　　　　 B．50.00 cm
C．50.0 cm D．50.000 cm
(2)小组的某位同学探究得出结论的表达式为 mgs＝
1
2
(M＋m)[(
d
t2
)2－(
d
t1
)2]，请问在这位同学的
实验操作过程中是否需要满足“小沙盘和沙子的总质量 m 远远小于滑块(带挡光片)的质量 M”
这个条件________(填“是”或“否”)．
(3)为减小实验误差可采取的方法是________．
A．适当增大挡光片的宽度 d
B．适当减小挡光片的宽度 d
C．适当增大两光电门之间的距离 s
D．适当减小两光电门之间的距离 s
答案　(1)B　(2)否　(3)BC
解析　(1)刻度尺的最小分度是 1 mm，所以用 cm 做单位时小数点后保留两位，所以 B 正确，

A、C、D 错误；(2)通过表达式可以看出此同学的研究对象是系统，所以并不需要满足“小
盘和沙子的总质量 m 远远小于滑块(带挡光片)的质量 M”这个条件；(3)适当减小挡光片的宽
度，或适当增大光电门间的距离可减小误差．
2．在探究动能定理的实验中，某实验小组组装了一套如图 3 所示的装置，拉力传感器固定在
小车上，一端与细绳相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．穿过打点计时器的纸带
与小车尾部相连接，打点计...