實(shí)驗(yàn)五-探究功與速度變化的關(guān)系(解析版)(更新版)
【正文】 彈簧時(shí)速度大小的表達(dá)式是 ?！敬鸢浮?1)刻度尺 交流 (2)D (3)B (4)GK【典例2】利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。丙【答案】(1)刻度尺 (2)點(diǎn)距均勻 (3)2W 3W 4W 5W (4)vn2 如圖丙所示【針對(duì)訓(xùn)練1】某學(xué)習(xí)小組做“探究合力的功和物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),圖甲中小車是在1條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行,這時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W。橡皮筋做的功10個(gè)間距的距離x/m10個(gè)間距的時(shí)間T/s小車獲得的速度vn/(m這時(shí),橡皮筋對(duì)小車做的功記為W。(3)橡皮筋的選擇:橡皮筋規(guī)格相同時(shí),力對(duì)小車做的功以一條橡皮筋做的功為單位即可,不必計(jì)算出具體數(shù)值。用三條橡皮筋拉小車——做功3W……(3)測(cè)出每次做功后小車獲得的速度v。實(shí)驗(yàn)五 探究功與速度變化的關(guān)系（解析版） (1)改變功的大小:采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,用1條、2條、3條……規(guī)格同樣的橡皮筋將小車?yán)酵晃恢糜伸o止釋放,橡皮筋拉力對(duì)小車所做的功依次為W、2W、3W、…。用兩條橡皮筋拉小車——做功2W。(2)選點(diǎn)測(cè)速:測(cè)小車速度時(shí),紙帶上的點(diǎn)應(yīng)選均勻部分的,也就是選小車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)打下的點(diǎn)?！镜淅?】如圖甲所示是某研究性學(xué)習(xí)小組做“探究橡皮筋做功和物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),圖中是小車在一條橡皮筋作用下彈出并沿木板滑行的情形。(3)下面是本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄表,請(qǐng)將第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)中橡皮筋做的功填寫在對(duì)應(yīng)的位置。(4)縱坐標(biāo)表示速度的平方,橫坐標(biāo)表示功,利用描點(diǎn)法描出各組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn),然后用平滑曲線連線作出vn2Wn圖象,如圖丙所示。(4)在正確操作情況下,打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的,為了測(cè)量小車獲得的速度,應(yīng)選用圖乙中紙帶的 部分進(jìn)行測(cè)量。(4)應(yīng)該選用紙帶上小車做勻速運(yùn)動(dòng)的部分進(jìn)行測(cè)量,此時(shí)小車的速度最大,即GK部分。計(jì)算打出各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度v,其中打出計(jì)數(shù)點(diǎn)“1”時(shí)小車的速度v1= m/s。用題中小車和鉤碼質(zhì)量的數(shù)據(jù)可算出小車受到的實(shí)際拉力F= N(結(jié)果保留2位有效數(shù)學(xué))。先用米尺測(cè)得B、C兩點(diǎn)間距離s,再用帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置A,由靜止釋放,計(jì)時(shí)器顯示遮光片從B到C所用的時(shí)間為t,用米尺測(cè)量A、O之間的距離x。(2)彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化成了滑塊的動(dòng)能,所以還需要測(cè)量滑塊(含遮光片)的質(zhì)量,C項(xiàng)正確。(3)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下:①測(cè)量木板、遮光條的總質(zhì)量M,測(cè)量?jī)烧诠鈼l之間的距離L?！窘馕觥?1)軌道略微傾斜是為了平衡摩擦力,使木板在不受拉力的情況下做勻速直線運(yùn)動(dòng),木板連上細(xì)繩后拉力等于其受到的合力,細(xì)線的拉力對(duì)木板做的功等于合力對(duì)木板做的功,故C、D兩項(xiàng)正確。,測(cè)出易拉罐和細(xì)沙的總質(zhì)量m及小車質(zhì)量M。(2)vC=xBD2T=fx02由動(dòng)能定理知,需驗(yàn)證mgx1=12MvC2=Mf2x028。若此直線的斜率為k,同時(shí)已知物塊質(zhì)量m和桌面到地面的高度h,則由此實(shí)驗(yàn)還可以得出重力加速度g= 。因?yàn)閃=12mg2hL2,所以k=mg4h,得g=4khm。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50 Hz
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