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1、实验实验5 5探究动能定理探究动能定理一、实验目的一、实验目的1探探究外力究外力对对物体做功与物体速度的关系物体做功与物体速度的关系2通通过过实实验验数数据据分分析析，总总结结出出做做功功与与物物体体速速度度平平方方的的正正比比关系关系Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.六、注意事项六、注意事项1平平衡衡摩摩擦擦力力很很关关键键，将将木木板板一一端端垫垫高高，使使小小车车重重力力沿沿斜斜面面向向下下的的分分
2、力力与与摩摩擦擦阻阻力力平平衡衡方方法法是是轻轻推推小小车车，由由打打点点计计时时器器打打在在纸纸带带上上的的点点的的均均匀匀程程度度判判断断小小车车是是否否匀匀速速运运动动，找到木板一个合适的，找到木板一个合适的倾倾角角2测测小小车车速速度度时时，纸纸带带上上的的点点应应选选均均匀匀部部分分的的，也也就就是是选选小小车车做匀速运做匀速运动动状状态态的的3橡橡皮皮筋筋应应选选规规格格一一样样的的力力对对小小车车做做的的功功以以一一条条橡橡皮皮筋筋做的功做的功为单为单位即可，不必位即可，不必计计算出具体数算出具体数值值4小小车质车质量量应应大一些，使大一些，使纸带纸带上打的点多一些上打的点多一些
3、Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.七、误差分析七、误差分析1误误差差的的主主要要来来源源是是橡橡皮皮筋筋的的长长度度、粗粗细细不不一一，使使橡橡皮皮筋筋的拉力做功的拉力做功W与橡皮筋的条数不成正比与橡皮筋的条数不成正比2没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾时倾角角过过大大3利利用用打打上上点点的的纸纸带带计计算算小小车车的的速速度度时时，测测量量不不准准带带来来误误差差Eval
4、uation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.八、实验改进八、实验改进本本实验实验中物体运中物体运动动的速度可以使用速度的速度可以使用速度传传感器直接采集，感器直接采集，比用打点比用打点计时计时器方便快捷且器方便快捷且误误差差较较小；小；实验实验情景也可加以情景也可加以改改进进，如研究物体以不同的初速度沿粗糙水平面滑，如研究物体以不同的初速度沿粗糙水平面滑动动的距的距离，得出物体的初离，得出物体的初动动能大小与克服摩擦力做功
5、的情况，能大小与克服摩擦力做功的情况，这这时时必必须须保保证证物体与水平面上各物体与水平面上各处处的的动动摩擦因数相同摩擦因数相同.Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(2013福建理综，福建理综，19(1)在在“探究恒力做功与探究恒力做功与动动能改能改变变的关系的关系”实验实验中中(装置如装置如图图甲甲)：实验原理及误差分析实验原理及误差分析 Evaluation only.Created with As
6、pose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(1)下列下列说说法哪一法哪一项项是正确的是正确的_(填填选项选项前字母前字母)A平衡摩擦力平衡摩擦力时时必必须须将将钩码钩码通通过细线过细线挂在小挂在小车车上上B为为减小系减小系统误统误差，差，应应使使钩码质钩码质量量远远大于小大于小车质车质量量C实验时实验时，应应使小使小车车靠近打点靠近打点计时计时器由静止器由静止释释放放(2)图图乙乙是是实实验验中中获获得得的的一一条条纸纸带带的的一一部部分分，选选取取O、A、B、C计计数数点
7、点，已已知知打打点点计计时时器器使使用用的的交交流流电电频频率率为为50 Hz，则则打打B点点时时小小车车的瞬的瞬时时速度大小速度大小为为_ m/s(保留保留3位有效数字位有效数字)C0.653Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 20
8、04-2011 Aspose Pty Ltd.(2013四川理综，四川理综，8(2)如如图图甲所示，某甲所示，某组组同学借用同学借用“探究探究a与与F、m之之间间的定量关系的定量关系”的相关的相关实验实验思想、原理及操思想、原理及操作，作，进进行行“研究合外力做功和研究合外力做功和动动能能变变化的关系化的关系”的的实验实验：实验数据的处理实验数据的处理 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(1)为为达到平衡
9、阻力的目的，取下达到平衡阻力的目的，取下细绳细绳及托及托盘盘，通，通过调过调整整垫垫片片的位置，改的位置，改变长变长木板木板倾倾斜程度，根据打出的斜程度，根据打出的纸带纸带判断小判断小车车是是否做否做_运运动动。匀速直线Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(2)连连接接细细绳绳及及托托盘盘，放放入入砝砝码码，通通过过实实验验得得到到图图乙乙所所示示的的纸纸带带。纸纸带带上上O为为小小车车运运动动起起始始时时
10、刻刻所所打打的的点点，选选取取时时间间间间隔隔为为0.1 s的的相相邻邻计计数数点点A、B、C、D、E、F、G.实实验验时时小小车车所所受拉力受拉力为为0.2 N，小，小车车的的质质量量为为0.2 kg.请请计计算算小小车车所所受受合合外外力力做做的的功功W和和小小车车动动能能的的变变化化Ek.补补填填表中空格表中空格(结结果保留至小数点后第四位果保留至小数点后第四位).Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
11、分分析析上上述述数数据据可可知知：在在实实验验误误差差允允许许的的范范围围内内WEk.与与理理论论推推导结导结果一致。果一致。(3)实实验验前前已已测测得得托托盘盘质质量量为为7.7103kg，实实验验时时该该组组同同学学放放入入托托盘盘中中的的砝砝码码质质量量应应为为_kg.(g取取9.8 m/s2，结结果果保保留至小数点后第三位留至小数点后第三位.)OBOCODOEOFW/J0.04320.05720.07340.0915Ek/J0.04300.05700.07340.09070.11150.11050.015Evaluation only.Created with Aspose.Slid
12、es for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(
13、2013重庆理综，重庆理综，6(1)我国我国舰载飞舰载飞机在机在“辽辽宁宁舰舰”上成功上成功着着舰舰后，某后，某课课外活外活动动小小组对舰载飞组对舰载飞机利用阻机利用阻拦拦索着索着舰舰的力学的力学问题问题很感很感兴兴趣他趣他们们找来了木板、找来了木板、钢钢球、球、铁钉铁钉、橡皮条以及墨水，制、橡皮条以及墨水，制作了如作了如图图所示的装置，准所示的装置，准备备定量研究定量研究钢钢球在橡皮条阻球在橡皮条阻拦拦下前下前进进的的距离与被阻距离与被阻拦拦前速率的关系要达到前速率的关系要达到实验实验目的，需直接目的，需直接测测量的物量的物理量是理量是钢钢球由静止球由静止释释放放时时的的_和在橡皮条阻和在橡
14、皮条阻拦拦下前下前进进的的距离，距离，还还必必须须增加的一种增加的一种实验实验器材是器材是_忽略忽略钢钢球所受球所受的摩擦力和空气阻力，重力加速度已知，根据的摩擦力和空气阻力，重力加速度已知，根据_定律定律(定定理理)，可得到，可得到钢钢球被阻球被阻拦拦前的速率前的速率实验创新设计实验创新设计 高度刻度尺机械能守恒Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Evaluation only.Created with
15、Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.1用如图所示的装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是()A为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动B每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样C可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值D可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值E实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源F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G通过打点计时器打下
16、的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度ABCFEvaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.2在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，每次选取纸带后，我们应选取纸带上的哪些点来求小车的速度 ()A间距均匀的B间距不均匀的C间距均匀的与不均匀的都可D最好是间距均匀的，若纸带上没有间距均匀的，也可用间距不均匀的AEvaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5
17、 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.3(2014天津耀华中学模拟)某同学在实验室用如图所示的装置来研究有关做功的问题Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(1)如图甲，在保持Mm条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于砂和砂桶的总重力，在控制小车质量不变的情况下进行实验在实验中，该同学先接通打点计时器的电源，再放开纸带，已知交流电
18、的频率为50 Hz.图乙是在m100 g、M1 kg情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中3个相邻的计数点，相邻的计数点之间有4个点没有标出，有关数据如图乙，则打B点时小车的动能Ek_J，从开始运动到打B点时，绳的拉力对小车做的功W_ J(保留2位有效数字，g9.8 m/s2)(2)在第(1)问中，绳的拉力对小车做的功W大于小车获得的动能Ek，请你举出导致这一结果的主要原因：(写出一种即可)_.0.500.51摩擦没有完全抵消；砂与砂桶的重力大于绳的拉力Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Pro
19、file 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.4(2014泉州质检)某同学利用图甲的实验装置做“探究动能定理”的实验。在尽量减小摩擦阻力的情况下，先接通打点计时器的电源，再释放纸带，让质量m1.00 kg的重物由静止下落，在纸带上打出一系列的点，如图乙所示，A、B、C分别为所选取的计数点，且O为开始打出的第一点，OA之间有若干点未标出，相邻计数点的时间间隔为0.02 s，重力加速度g取9.80 m/s2.(1)释放纸带前，纸带的_(选填“O”或“C”)端在上面；(2)重物从O运动到B的过程中，动能的变化量Ek_ J(取两位有效数字)；(3)列举
20、一种能有效减小实验误差的做法_C0.67多次测量取平均值Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.5某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行打点计时器工作频率为50 Hz.(1)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条、，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第2次挂2条橡皮筋时橡
21、皮筋对小车做的功为2W1，；橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出根据第4次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为_m/s.2Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(2)若根据多次测量数据画出的Wv草图如图所示，根据图线形状，对W与v的关系作出的猜想，如果猜想Wv2是正确的，则画出的Wv2图象应是_(3)在本实验中你认为影响实验效果的可能原因是 _(只要回答出一种原因即可)过原点的一
22、条直线影响实验效果的可能原因是橡皮筋粗细不均匀，木板倾斜不够或太过倾斜等Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.6某实验小组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，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小在水平桌面上相距50.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小小车中可以放置砝码(1)实验主要步
23、骤如下：测量_和拉力传感器的总质量M1；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；将小车停在C点，_，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度在小车中增加砝码，或_，重复的操作小车释放小车减少砝码Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(2)表格中是他们测得的几组数据，其中M是M1与小车中砝码质量之和，|vv|是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出
24、动能变化量E，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所做的功表格中E3_，W3_.(结果保留三位有效数字)数据记录表次数M/kg|vv|/(m/s)2E/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40E31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.430.600 J0.610 JEvaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(3)根据表格，请在下图中的方格纸上作出EW图线E/JW/J01.501.251.000.750.500.250.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.