1、实验六实验六 探究动能定理探究动能定理要点归纳要点归纳【实验目的实验目的】探究力对物体做的功与物体速度的关系探究力对物体做的功与物体速度的关系.【实验原理】实验原理】采用如图采用如图1 1所示装置所示装置,让小车在橡皮筋作用下弹出让小车在橡皮筋作用下弹出,使小车获得速度后沿木板匀速滑行使小车获得速度后沿木板匀速滑行.当用一条橡皮当用一条橡皮筋弹出时对小车做的功记为筋弹出时对小车做的功记为W W,则用两条、三条则用两条、三条完全相同的橡皮筋并在一起进行第完全相同的橡皮筋并在一起进行第2 2次、第次、第3 3次次实验实验,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放时每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放时,实验中实验
2、中橡皮筋对小车做的功就是第橡皮筋对小车做的功就是第1 1次的次的2 2倍倍(2(2W W)、3 3倍倍(3(3W W).橡皮筋每次实验做的功使小车获得的速度根据橡皮筋每次实验做的功使小车获得的速度根据打点计时器打出的纸带得到打点计时器打出的纸带得到.当得出若干组功和速度当得出若干组功和速度的数据后的数据后,以橡皮筋对小车做的功为纵坐标以橡皮筋对小车做的功为纵坐标,分别以小分别以小车获得的速度车获得的速度v v、v v2 2、为横坐标为横坐标,以第以第1 1次实验时的功次实验时的功W W为单位为单位,用描点法分别作出用描点法分别作出W Wv v、W Wv v2 2、W W曲线曲线,分析曲线分析曲
3、线,得出橡皮筋对小车做的功与小车获得速得出橡皮筋对小车做的功与小车获得速度的定量关系度的定量关系.v图图1 1v【实验步骤实验步骤】1.1.安装实验装置安装实验装置:如图如图1 1所示所示.2.2.平衡摩擦力平衡摩擦力:在长木板的有打点计时器的一端下在长木板的有打点计时器的一端下 面垫一块木板面垫一块木板,反复移动木板的位置反复移动木板的位置,直至小车直至小车 上不挂橡皮筋时上不挂橡皮筋时,纸带打出的点间距均匀纸带打出的点间距均匀,即小即小 车能匀速运动为止车能匀速运动为止.【实验器材实验器材】木板、小车、橡皮筋、打点计时器及交流电源、木板、小车、橡皮筋、打点计时器及交流电源、纸带、刻度尺等纸
4、带、刻度尺等.3.3.把小车的另一端与一条橡皮筋的中点连接把小车的另一端与一条橡皮筋的中点连接,向后向后 拖动纸带拖动纸带,并记下此时小车的位置并记下此时小车的位置.然后接通电然后接通电 源源,放开小车放开小车,将得到的纸带标号为将得到的纸带标号为1.1.4.4.换上新纸带换上新纸带,橡皮筋分别采用两条、三条、四条橡皮筋分别采用两条、三条、四条 ,重复步骤重复步骤3,3,将纸带标号将纸带标号2 2、3 3、44【处理数据、探索结论】【处理数据、探索结论】1.1.以橡皮筋对小车做的功为纵坐标以橡皮筋对小车做的功为纵坐标(以第以第1 1次实验次实验 时的功时的功W W为单位为单位),),小车获得的
5、速度为横坐标小车获得的速度为横坐标,作作 出出W Wv v曲线曲线.如果如果W Wv v曲线是一条直线曲线是一条直线,表明表明 W Wv v;如果不是直线如果不是直线,可考虑是否存在下列关系可考虑是否存在下列关系:W Wv v2 2、W Wv v3 3、W W v2.2.根据各种草图根据各种草图,大致判断两个量可能是什么关大致判断两个量可能是什么关 系系.如果认为很可能是如果认为很可能是W Wv v2 2,就作出就作出W Wv v2 2曲线曲线,如果这条曲线是一条直线如果这条曲线是一条直线,就可以证明你的判断就可以证明你的判断 是正确的是正确的.【误差分析误差分析】1.1.每个橡皮筋的劲度系数
6、不同和每次拉伸的长度每个橡皮筋的劲度系数不同和每次拉伸的长度 不完全一致不完全一致,造成橡皮筋对小车做的功不是整数造成橡皮筋对小车做的功不是整数 倍关系引起误差倍关系引起误差.2.2.不完全平衡摩擦力或平衡摩擦力过大不完全平衡摩擦力或平衡摩擦力过大,造成实验造成实验 中除橡皮筋的拉力做功外中除橡皮筋的拉力做功外,还有其他力做功还有其他力做功,并并 由此造成最末阶段纸带上点的间隔不均匀而引由此造成最末阶段纸带上点的间隔不均匀而引 起测量速度的误差起测量速度的误差.【注意事项注意事项】1.1.每次实验中小车要拖动到同一位置每次实验中小车要拖动到同一位置.2.2.长木板要倾斜长木板要倾斜,使小车能在
7、长木板上匀速运动使小车能在长木板上匀速运动.3.3.实验中不用测小车的质量实验中不用测小车的质量.4.4.实验中测定的速度应是橡皮筋恢复形变以后小实验中测定的速度应是橡皮筋恢复形变以后小 车的速度车的速度,所以应选用那些间距较大所以应选用那些间距较大,且相对均且相对均 匀的点来测量和计算匀的点来测量和计算.典例剖析典例剖析 某探究学习小组的同学欲验证某探究学习小组的同学欲验证“动能定理动能定理”,他们在实验室组装了一套如图他们在实验室组装了一套如图2 2所示的装置所示的装置,另外他另外他 们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复 写纸、纸带、小木
8、块、细沙写纸、纸带、小木块、细沙,当滑块连接上纸带当滑块连接上纸带,用用 细线通过滑轮挂上空的小沙桶时细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶释放小桶,滑块滑块 由静止开始运动由静止开始运动.若你是小组中的一位成员若你是小组中的一位成员,要完要完 成该项实验成该项实验,则则:图图2 2(1)(1)你认为还需要的实验器材有你认为还需要的实验器材有 .(2)(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是实验条件是 ,实验时首先要做的步骤实验时首先要做的步骤是是 .(
9、3)(3)在在(2)(2)的基础上的基础上,某同学用天平称量滑块的质量某同学用天平称量滑块的质量M M,往沙桶中装入适量的细沙往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和用天平称出此时沙和沙桶的总质量沙桶的总质量m m,让沙桶带动滑块加速运动让沙桶带动滑块加速运动,用打点用打点计时器记录其运动情况计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带在打点计时器打出的纸带上取两点上取两点,测出这两点的间距测出这两点的间距L L以及这两点对应的滑以及这两点对应的滑块速度的大小块速度的大小v v1 1与与v v2 2(v v1 1 v v2 2).).则本实验最终要验证的则本实验最终要验证的数学表达式为数学表
10、达式为 .(.(用题中的字母表示实用题中的字母表示实验中测量得到的物理量验中测量得到的物理量)解析解析 (1)(1)为了测出滑块的质量和沙桶为了测出滑块的质量和沙桶(及沙及沙)的总的总质量需要选用天平测量质量需要选用天平测量.为了对纸带进行数据处理为了对纸带进行数据处理需要选用刻度尺需要选用刻度尺.(2)(2)由于小沙桶由于小沙桶(及沙及沙)的重力等于滑块受到的合外的重力等于滑块受到的合外力的条件是小沙桶力的条件是小沙桶(及沙及沙)的质量远小于滑块的质的质量远小于滑块的质量量,且不计摩擦阻力且不计摩擦阻力(利用平衡摩擦力的方法利用平衡摩擦力的方法).).所所以要保证沙和沙桶的总质量远小于滑块的
11、质量以要保证沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量.实实验时首先要做的步骤是平衡摩擦力验时首先要做的步骤是平衡摩擦力.(3)(3)由动能定理可得由动能定理可得21222121MvmvmgL答案答案 (1)(1)天平、刻度尺天平、刻度尺(2)(2)沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量 平衡摩擦平衡摩擦力力(将木板左端适当垫高将木板左端适当垫高)(3)(3)探究动能定理的实验方法较多探究动能定理的实验方法较多,在解决此类在解决此类问题之前问题之前,首先要弄清本实验所涉及的实验原理和首先要弄清本实验所涉及的实验原理和方法方法,然后再依据相应规律求解然后再依据相应规律求解.212
12、22121MvmvmgL点评点评变式练习变式练习 某同学做探究动能定理的实验某同学做探究动能定理的实验,如图如图3 3所所示示,图中小车在一条橡皮筋的作用下弹出图中小车在一条橡皮筋的作用下弹出,沿木板滑沿木板滑行行,这时这时,橡皮筋对小车做的功为橡皮筋对小车做的功为W W.当用当用2 2条条,3,3条条实实验时验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度都由打点计时器所打的每次实验中小车获得的速度都由打点计时器所打的纸带测出纸带测出.图图3 3(1)(1)除了图中已有的器材外除了图中已有的器材外,还需要导线、开关、还需要导线、开关
13、、(填测量工具填测量工具)和和 电源电源(填填“交流交流”或或“直流直流”).).(2)(2)实验中小车会受到阻力实验中小车会受到阻力,可以使木板适当倾斜可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力来平衡摩擦力,需要在需要在 (填填“左左”或或“右右”)侧垫高木板侧垫高木板.(3)(3)若粗糙的木板水平若粗糙的木板水平,小车在橡皮筋的作用下小车在橡皮筋的作用下,当当小车速度最大时小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置可能是在的位置可能是()()A.A.橡皮筋处于原长状态橡皮筋处于原长状态B.B.橡皮筋仍处于伸长状态橡皮筋仍处于伸长状态C.C.小车在两个铁钉连线处小车
14、在两个铁钉连线处D.D.小车已过两个铁钉连线处小车已过两个铁钉连线处(4)(4)某次所打纸带如图某次所打纸带如图4 4所示所示,在正确操作的情况下在正确操作的情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量小车获为了测量小车获得的速度得的速度,应选用纸带的部分进行测量应选用纸带的部分进行测量(根据下面根据下面所示的纸带回答所示的纸带回答)答案答案 (1)(1)刻度尺刻度尺 交流交流 (2)(2)左左 (3)B (4)(3)B (4)GHIJGHIJ 图图4 4 某同学用如图某同学用如图5 5所示的实验装所示的实验装 置探究小车动能变化与合外力对它置探究小车动能变化与合
15、外力对它 所做功的关系所做功的关系.图中图中A A为小车为小车,连接在连接在 小车后面的纸带穿过打点计时器小车后面的纸带穿过打点计时器B B的的 限位孔限位孔,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮它们均置于水平放置的一端带有定滑轮 的足够长的木板上的足够长的木板上,C C为弹簧测力计为弹簧测力计,不计绳与滑不计绳与滑 轮的摩擦轮的摩擦.实验时实验时,先接通电源再松开小车先接通电源再松开小车,打点打点 计时器在纸带上打下一系列点计时器在纸带上打下一系列点.(1)(1)该同学在一条比较理想的纸带上该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚从点迹清楚 的某点开始记为的某点开始记为O O点点,顺次选取顺次
16、选取5 5个点个点,分别测量这分别测量这 5 5个点到个点到O O点的距离点的距离.并计算出它们与并计算出它们与O O点之间的速点之间的速 度平方差度平方差v v2 2(v v2 2=v v2 2-v v0 02 2),),填入下表填入下表:图图5 5点迹点迹 x x/cm/cm v v2 2/m/m2 2s s-2 2 0 0 /1 1 1.60 1.60 0.04 0.04 2 2 3.60 3.60 0.09 0.09 3 3 6.00 6.00 0.15 0.15 4 4 7.00 7.00 0.19 0.19 5 5 9.20 9.20 0.23 0.23 请以请以v v2 2为纵坐
17、标为纵坐标,以以x x为横坐标在图为横坐标在图6 6中作出中作出v v2 2-x x图象图象.若测出小车质量为若测出小车质量为0.2 kg,0.2 kg,结合图象可求得小结合图象可求得小车所受合外力的大小为车所受合外力的大小为 N.N.图图6 6(2)(2)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数力计读数,明显超出实验误差的正常范围明显超出实验误差的正常范围.你认为你认为主要原因是主要原因是 ,实验操作中改进的措施实验操作中改进的措施是是 .(1)(1)如何减小误差如何减小误差?(2)(2)由动能定理可知由动能定理可知,v v2 2x x图象为直
18、线图象为直线,应使尽可应使尽可能多的点分布在直线上能多的点分布在直线上,或对称分布在直线两侧或对称分布在直线两侧.在实验中提炼物理模型在实验中提炼物理模型,把握好实验原理把握好实验原理,是处理是处理问题的关键问题的关键.思路点拨思路点拨解析解析 (1)(1)将表中的数据分别描在坐标系中将表中的数据分别描在坐标系中,然后然后在图中用平滑曲线连接在图中用平滑曲线连接,并且使尽可能多的点分布并且使尽可能多的点分布在曲线上在曲线上,或对称分布在直线两侧或对称分布在直线两侧,如下图所示如下图所示.22122212121vmmvmvFx由mFxv22得由图中直线的斜率为由图中直线的斜率为 由以上由以上两式
19、解得两式解得F F=0.25 N.=0.25 N.(2)(2)主要原因是长木板对小车存在摩擦力主要原因是长木板对小车存在摩擦力;应将木应将木板左端垫高板左端垫高,以平衡摩擦力以平衡摩擦力,减小误差减小误差.答案答案 (1)0.25 (1)0.25 见解析图见解析图(2)(2)长木板对小车存在摩擦力长木板对小车存在摩擦力 将木板左端垫高将木板左端垫高,以以平衡摩擦力平衡摩擦力,减小误差减小误差,m/s10820.0222xv1.1.关于关于“探究动能定理探究动能定理”的实验中的实验中,下列叙述正确下列叙述正确 的是的是()()A.A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的每次实验必须设法算出橡皮
20、筋对小车做功的 具体数值具体数值 B.B.每次实验中每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持橡皮筋拉伸的长度没有必要保持 一致一致 C.C.放小车的长木板应该尽量使其水平放小车的长木板应该尽量使其水平 D.D.先接通打点计时器电源先接通打点计时器电源,再让小车在橡皮筋的再让小车在橡皮筋的 作用下弹出作用下弹出素能提升素能提升解析解析 本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少焦耳多少焦耳,只要测出以后各次实验时橡皮筋做的功只要测出以后各次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就已经足够了是第一次实验时的多少倍就已经足够了,A,A错错;每次每次实验橡皮筋伸长的
21、长度必须保持一致实验橡皮筋伸长的长度必须保持一致,只有这样才只有这样才能保证以后各次实验时能保证以后各次实验时,橡皮筋做的功是第一次实橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍验时的整数倍,B,B错错;小车运动中会受到阻力小车运动中会受到阻力,只有只有使木板倾斜到一定程度使木板倾斜到一定程度,才能减小误差才能减小误差,C,C错错;实验实验时时,应该先接通电源应该先接通电源,让打点计时器开始工作让打点计时器开始工作,然后然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出再让小车在橡皮筋的作用下弹出,D,D正确正确.答案答案 D D2.2.在用图在用图7 7所示装置做所示装置做“探究动能定理探究动能定理”的实验的实验 时时
22、,下列说法正确的是下列说法正确的是()()A.A.通过改换橡皮筋改变拉力做功的数值通过改换橡皮筋改变拉力做功的数值 B.B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值 C.C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速 过程中获得的最大速度过程中获得的最大速度 D.D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速 过程中获得的平均速度过程中获得的平均速度图图7 7解析解析 本题主要考查本实验的实验原理本题主要考查本实验的实验原理,考查学生考查学生的理解能力的理解能力.实验通过增加橡皮筋的条数实验
23、通过增加橡皮筋的条数,使橡皮使橡皮筋对小车做的功成倍增加筋对小车做的功成倍增加,故故A A、B B错误错误;小车的小车的速度对应的是橡皮筋对小车做功完毕的情形速度对应的是橡皮筋对小车做功完毕的情形,故故C C正确正确,D,D错误错误.答案答案 C C3.3.在在“探究功与速度变化的关系探究功与速度变化的关系”的实验中的实验中,某同某同 学是用下面的方法和器材进行实验的学是用下面的方法和器材进行实验的:放在长木放在长木 板上的小车由静止开始在几条完全相同的橡皮板上的小车由静止开始在几条完全相同的橡皮 筋的作用下沿木板运动筋的作用下沿木板运动,小车拉动固定在它上面小车拉动固定在它上面 的纸带的纸带
24、,纸带穿过打点计时器纸带穿过打点计时器.关于这一实验关于这一实验,下下 列说法中不正确的是列说法中不正确的是()()A.A.长木板要适当倾斜长木板要适当倾斜,以平衡小车运动中受到的以平衡小车运动中受到的 阻力阻力 B.B.重复实验时重复实验时,虽然用到橡皮筋的条数不同虽然用到橡皮筋的条数不同,但但 每次应使橡皮筋拉伸的长度相同每次应使橡皮筋拉伸的长度相同 C.C.利用纸带上的点计算小车的速度时利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸应选用纸 带上打点最密集的部分进行计算带上打点最密集的部分进行计算 D.D.利用纸带上的点计算小车的速度时利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸应选用纸 带上打点
25、最稀疏的部分进行计算带上打点最稀疏的部分进行计算解析解析 在本题的实验中在本题的实验中,由于小车在运动中受到阻由于小车在运动中受到阻力力(摩擦力和纸带的阻力摩擦力和纸带的阻力),),所以要使长木板适当倾所以要使长木板适当倾斜斜,以平衡小车运动过程中受到的阻力以平衡小车运动过程中受到的阻力,重复实验重复实验时时,为了使橡皮筋对小车所做的功与它的条数成正为了使橡皮筋对小车所做的功与它的条数成正比比,所以用到橡皮筋的条数虽然不同所以用到橡皮筋的条数虽然不同,但每次应使但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同橡皮筋拉伸的长度相同,利用纸带上的点计算小车利用纸带上的点计算小车的速度时的速度时,由于要计算的是小车脱
26、离橡皮筋后匀速由于要计算的是小车脱离橡皮筋后匀速运动的速度运动的速度,所以应选用纸带上打点最稀疏的部分所以应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算进行计算,故故A A、B B、D D选项是正确的选项是正确的.答案答案 C C4.4.为了探究恒力作用时的动能定理为了探究恒力作用时的动能定理,某同学做了如某同学做了如 下实验下实验,他让滑块在某一水平面上滑行他让滑块在某一水平面上滑行,利用速利用速 度采集器获取其初速度度采集器获取其初速度v v,并测量出不同初速度并测量出不同初速度 的最大滑行距离的最大滑行距离x x,得到下表所示几组数据得到下表所示几组数据:数据组数据组 1 1 2 2 3 3 4
27、4 5 5 6 6v v/(m/(mS S-1-1)0 00.160.160.190.190.240.240.300.300.490.49 x x/m/m 0 00.0450.045 0.0750.075 0.1110.1110.1630.1630.4420.442(1)(1)一同学根据表中数据一同学根据表中数据,作出作出x xv v图象如图图象如图8 8甲所甲所示示.观察该图象观察该图象,该同学作出如下推理该同学作出如下推理:根据根据x xv v图图象大致是一条抛物线象大致是一条抛物线,可以猜想可以猜想,x x可能与可能与v v2 2成正比成正比.请在图乙所示坐标纸上选择适当的坐标轴作出图请
28、在图乙所示坐标纸上选择适当的坐标轴作出图线验证该同学的猜想线验证该同学的猜想.图图8 8(2)(2)根据你所作的图象根据你所作的图象,你认为滑块滑行的最大距离你认为滑块滑行的最大距离x x与滑块初速度平方与滑块初速度平方v v2 2的关系是的关系是 .解析解析 (1)(1)做出做出x xv v2 2图线如下图所示图线如下图所示.(2)(2)由图可以看出由图可以看出,滑块滑行的最大距离滑块滑行的最大距离x x与滑块初与滑块初速度平方速度平方v v2 2成正方成正方.即即:x xv v2 2.答案答案 (1)(1)见解析图见解析图 (2)(2)x x=1.84=1.84v v2 25.5.某同学为
29、探究某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关恒力做功与物体动能改变的关 系系”,设计了如下实验设计了如下实验,他的操作步骤是他的操作步骤是:摆好实验装置如图摆好实验装置如图9 9所示所示.将质量为将质量为200 g200 g的小车拉到打点计时器附近的小车拉到打点计时器附近,并并 按住小车按住小车.图图9 9在质量为在质量为10 g10 g、30 g30 g、50 g50 g的三种钩码中的三种钩码中,他挑他挑选了一个质量为选了一个质量为50 g50 g的钩码挂在拉线的挂钩的钩码挂在拉线的挂钩P P上上.释放小车释放小车,打开电磁打点计时器的电源打开电磁打点计时器的电源,打出一打出一条纸带条纸带.
30、(1)(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条的一条.经测量、计算经测量、计算,得到如下数据得到如下数据:第一个点到第第一个点到第N N个点的距离为个点的距离为40.0 cm.40.0 cm.打下第打下第N N点时小车的速度大小为点时小车的速度大小为1.00 m/s.1.00 m/s.该同该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力学将钩码的重力当作小车所受的拉力,算出算出:拉力拉力对小车做的功为对小车做的功为 J,J,小车动能的增量为小车动能的增量为 J.J.(2)(2)此次实验探究结果此次实验探究结果,他没能得到他没能得到“恒力对物体恒力对物体做
31、的功做的功,等于物体动能的增量等于物体动能的增量”,且误差很大且误差很大.显显然然,在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素素.请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下析一下,造成较大误差的主要原因是造成较大误差的主要原因是:.解析解析 (1)(1)拉力拉力F F=mgmg=0.050=0.0509.8 N=0.49 N9.8 N=0.49 N拉力对小车做的功拉力对小车做的功W W=FlFl=0.49=0.490.400 J=0.196 J0.400 J=0.196 J小车动能的增量小车动能的增量=0.100
32、J=0.100 JJ00.1200.0212122kmvE(2)(2)误差很大的可能原因误差很大的可能原因:a.:a.小车质量不满足远大小车质量不满足远大于钩码质量于钩码质量,使钩码的重力与小车受到的绳的拉力使钩码的重力与小车受到的绳的拉力差别较大差别较大;b.;b.没有平衡摩擦力没有平衡摩擦力;c.;c.先放小车后开电先放小车后开电源源,使打第一个点时使打第一个点时,小车已有一定的初速度小车已有一定的初速度.答案答案 (1)0.196 0.100(1)0.196 0.100(2)a.(2)a.小车质量没有远大于钩码质量小车质量没有远大于钩码质量;b.;b.没有平衡没有平衡摩擦力摩擦力;c.;
33、c.操作操作错误错误:先放小车后开电源先放小车后开电源6.6.在在“探究恒力做功与动能改变的关系探究恒力做功与动能改变的关系”实验中实验中,某实验小组采用如图某实验小组采用如图1010所示的实验装置和实验所示的实验装置和实验 器材器材.(1)(1)为了用细线的拉力表示小车受到的合外力为了用细线的拉力表示小车受到的合外力,可可 以改变木板的倾角以改变木板的倾角,使重力的一个分力平衡小车及使重力的一个分力平衡小车及 纸带受到的摩擦力纸带受到的摩擦力.简要说明你平衡摩擦力的实验简要说明你平衡摩擦力的实验 判断方法判断方法 .图图1010(2)(2)用沙和沙桶的重力大小来表示小车受到的合外用沙和沙桶的
34、重力大小来表示小车受到的合外力力,必须满足的条件是必须满足的条件是 .(3)(3)除实验装置中的仪器外除实验装置中的仪器外,还需要的测量仪器有还需要的测量仪器有 .(4)(4)如图如图1111所示为实验中打出的一条纸带所示为实验中打出的一条纸带,现选取现选取纸带中的纸带中的A A、B B两点来探究恒力做功与动能改变的两点来探究恒力做功与动能改变的关系关系.已知打点计时器的打点周期为已知打点计时器的打点周期为T T,重力加速度重力加速度为为g g.请你用字母表示需要测量的物理量请你用字母表示需要测量的物理量,说明其物说明其物理意义理意义(用文字说明或在图中标明用文字说明或在图中标明),),并把探
35、究结果并把探究结果的表达式写出来的表达式写出来.图图1111答案答案 (1)(1)在长木板的右端放一个小木楔在长木板的右端放一个小木楔,移动木移动木楔的位置以改变木板的倾角楔的位置以改变木板的倾角,在不挂砂桶的情况下在不挂砂桶的情况下,给小车一个初速度给小车一个初速度,如果打出的纸带点迹均匀如果打出的纸带点迹均匀,可认可认为已平衡摩擦力为已平衡摩擦力.(2)(2)沙和沙桶的总质量应远远小于小车的质量沙和沙桶的总质量应远远小于小车的质量(3)(3)刻度尺、天平刻度尺、天平(4)(4)需要测量的物理量有需要测量的物理量有:沙和沙桶的总质量沙和沙桶的总质量m m,小小车的质量车的质量M M,如图所示的三段位移如图所示的三段位移x x1 1、x x2 2和和x x,对应对应A A点的速度点的速度 B B点的速度为点的速度为 恒力做功恒力做功与动能改变的表达式为与动能改变的表达式为:,21TxvA,22TxvB2122)2(21)2(21TxmTxMmgx谢谢
