實驗五-探究功與速度變化的關(guān)系(解析版)(編輯修改稿)
2025-04-05 05:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 1)刻度尺 交流 (2)D (3)B (4)GK【典例2】利用如圖甲所示的實驗裝置探究恒力做功與物體動能變化的關(guān)系。小車的質(zhì)量M= g,鉤碼的質(zhì)量m= g,打點計時器所用的電源為50 Hz的交流電。甲(1)掛鉤碼前,為了平衡摩擦力,應(yīng)調(diào)節(jié)木板右側(cè)的高度,直至向左輕推小車觀察到 。(2)掛上鉤碼,按實驗要求打出的一條紙帶如圖乙所示。選擇某一點為0,依次每隔4 個計時點取一個計數(shù)點。用刻度尺量出相鄰計數(shù)點間的距離Δx,記錄在紙帶上。計算打出各計數(shù)點時小車的速度v,其中打出計數(shù)點“1”時小車的速度v1= m/s。乙 (3)將鉤碼的重力視為小車受到的拉力,取g= m/s2,利用W=mgΔx算出拉力對小車做的功W。利用Ek=12Mv2算出小車動能,并求出動能的變化量ΔEk。計算結(jié)果見下表。W/(103J)ΔEk/(103 J) 請根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在圖丙中作出ΔEkW圖象。丙 (4)實驗結(jié)果表明,ΔEk總是略小于W。某同學(xué)猜想是由小車所受拉力小于鉤碼重力造成的。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際拉力F= N(結(jié)果保留2位有效數(shù)學(xué))。 【解析】 (1)小車處于平衡狀態(tài),故它被輕推后能做勻速直線運動(打出的紙帶點距均勻)。(2)v1=x1+x22T= m/s。(4)鉤碼受力如圖丁所示根據(jù)牛頓第二定律得mgF=ma小車所受合力的大小等于F,再由牛頓第二定律得F=Ma聯(lián)立解得F=MmgM+m≈ N。丁 【答案】 (1)小車做勻速直線運動(打出的紙帶點距均勻)(2) (3)如圖戊所示 (4)戊【針對訓(xùn)練2】用如圖所示的裝置測量彈簧的彈性勢能。將彈簧放置在水平氣墊導(dǎo)軌上,左端固定,彈簧處于原長時右端在O點。在O點右側(cè)的B、C位置各安裝一個光電門,計時器(圖中未畫出)與兩個光電門相連。先用米尺測得B、C兩點間距離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,計時器顯示遮光片從B到C所用的時間為t,用米尺測量A、O之間的距離x。 (1)計算滑塊離開彈簧時速度大小的表達(dá)式是 。(2)為求出彈簧的彈性勢能,還需要測量 。(含遮光片)的質(zhì)量(3)增大A、O之間的距離x,計時器顯示的時間t將 。 【解析】(1)滑塊離開彈簧后做勻速直線運動,故v=st。(2)彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化成了滑塊的動能,所以還需要測量滑塊(含遮光片)的質(zhì)量,C項正確。(3)增大A、O之間的距離x,滑塊獲得的動能增大,速度增大,故計時器顯示的時間t將減小,B項正確?！敬鸢浮?1)v=st (2)C (3)B【典例3】用如圖甲所示的裝置來探究功和動能變化的關(guān)系。木板上固定兩個完全相同的遮光條A、B,將木板用不可伸長的細(xì)線繞過兩個滑輪與彈簧測力計C相連,木板放在安裝有定滑輪和光電門的軌道D上,軌道放在水平桌面上,P為小桶(內(nèi)有沙子),滑輪質(zhì)量、摩擦不計,重力加速度為g。(1)實驗中軌道應(yīng)傾斜一定角度,這樣做 。,木板能勻加速下滑(2)用游標(biāo)卡尺測
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