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实验:探究功与速度变化的关系
实验室可利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”。如图所示,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用速度传感器记录通过A、B时的速度大小。小车中可以放置砝码。
(1)实验主要步骤如下:
①测量__________和拉力传感器的总质量;把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路;
②将小车停在靠右方的C点,接通电源后释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A、B时的速度。
③在小车中增加砝码,或___________,重复②的操作。
(2)下表是他们测得的一组数据,其中M是M
1
与小车中砝码质量之和,
是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量
,F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间所作的功。表格中的ΔE
3
=___________,W
3
=___________。(结果保留三位有效数字)
(3)根据下表,请在下图中的方格纸上作出
图线。
题型:
实验题
难度:
偏难
1337
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解答
(1)小车,改变钩码的个数
(2)0.619,0.610
(3)
知识点
实验:探究功与速度变化的关系 >
这道题主要考察
“实验:探究功与速度变化的关系”
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举一反三
为探究力对同一个原来静止的物体所做的功与物体获得的速度的关系,可通过如图所示的实验装置进行:在木板上钉两个铁钉,将并接在一起的相同的橡皮筋的两端固定在铁钉的顶端,橡皮筋的中央都挂在小车前端上方的小挂钩上,通过拉动小车使橡皮筋伸长,由静止释放小车,橡皮筋对小车做功,再利用打点计时器和小车后端拖动的纸带记录小车的运动情况。现有主要的探究步骤如下:
a.保持小车由静止释放的位置相同,通过改变并接在一起的相同橡皮筋的条数,使橡皮筋对小车做的功分别为
W
、2
W
、3
W
……;
b.由打点计时器打出的若干条纸带分别求出小车各次运动的最大速度
v
1
、
v
2
、
v
3
……;
c.做出
W-v
图象;
d.分析
W-v
图象。如果
W-v
图象是一条直线,表明
W∝
v
;如果不是直线,可考虑是否存在
W∝
v
2
、
W∝
v
3
、
W∝
等关系。
(1)在实验中,除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外,还需要哪种测量工具?答:
。
(2)对于该实验,下列操作中属于实验要求的是
。
A.小车每次都应从静止开始释放
B.实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力
C.应在纸带上选取点迹间隔均匀的部分计算小车的最大速度
v
D.必须测量出小车的质量
题型:
实验题
难度:
中档
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某学习小组的同学利用如图所示装置验证动能定理,按如图所示组装好器材,在未装沙子的情况下释放小桶,滑块仍处于静止状态。你若是小组中的一位成员,要完成该实验:
(1)你认为首先要进行的步骤是____;
(2)实验时为了保证“滑块受到的合力可认为与沙和沙桶的总重力大小基本相等”,沙和沙桶的总质量m与滑块的质量M应满足的关系是___;
(3)实验时,让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v
1
与v
2
(v
1
<v
2
)。则本实验最终要验证的数学表达式为____(用题中的字母表示)。
题型:
实验题
难度:
中档
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某实验小组采用如图1所示的装置探究“动能定理”,图中小车中可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点针时器工作频率为50Hz.
(1)实验的部分步骤如下,请完成相关的内容:
①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
②将小车停在打点计时器附近,______,______,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列点,______;
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作.
(2)图2是得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将B点的测量结果填在表1中的相应位置
表1纸带的测量结果
测量点
S/cm
V/(m•s
-1
)
0
0.00
0.35
A
1.51
0.40
B
C
5.06
0.49
D
7.15
0.54
E
9.41
0.60
题型:
填空题
难度:
中档
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