探究功与速度变化关系实验复习

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,实验：探究功与物体速度变化的关系,探究功与速度变化的关系,设计一个运动，确定这个运动中的研究对象,求功,求速度的变化量，也就是测速度,纸带,光电门,速度感应器,1,、若,mM,，则钩码重力等于小车所受拉力,2,、通过纸带可以确定小车运动的位移及初、末速度,功,思考：,用此装置完成该实验，是否需要平衡摩擦力？,探究功与速度变化的关系,设计一个运动，确定这个运动中的研究对象,求功,求速度的变化量，也就是测速度,纸带,光电门,速度感应器,1,、若,mM,，则钩码重力等于小车所受拉力,2,、通过纸带可以确定小车运动的位移及初、末速度,功,改变钩码重力，多测几组数据，探究关系,探究功与速度变化的关系,设计一个运动，确定这个运动中的研究对象,求功,求速度的变化量，也就是测速度,纸带,光电门,速度感应器,验证机械能守恒定律,重力做功与动能变化的关系,利用同一条纸带，选择不同的初、末位置，获得多组数据,探究功与速度变化的关系,设计一个运动，确定这个运动中的研究对象,求功,求速度的变化量，也就是测速度,纸带,光电门,速度感应器,光滑斜面,只有重力做功,气垫导轨,初速为零,改变斜面倾角获得多组数据。每次测量高度，有些繁琐。,探究功与速度变化的关系,设计一个运动，确定这个运动中的研究对象,求功,求速度的变化量，也就是测速度,纸带,光电门,速度感应器,探究功与速度变化的关系,橡皮筋的力是变力，不能求出做功的具体数值,功成倍的增长,完全相同的橡皮筋,每次释放小车的初始位置相同,求功,探究功与速度变化的关系,先加速后匀速,速度的变化,思考：打出的纸带上的点迹是如何分布的？,前端密集，后部分均匀分布,测匀速时的速度,木板、小车、橡皮筋,(,若干）、打点,计时器、电源、纸带、钉子,2,枚,探究的器材,主要实验步骤,1,、按图装好实验器材，把木板稍微倾斜，平衡阻力,怎样平衡？,2,、先用一条橡皮筋做实验，把橡皮筋拉长到,一定的位置,，理好纸带，,接通电源，释放小车,。,3,、换用纸带，改用,2,条、,3,条,同样的橡皮筋,进行实验，保持每次实验中,橡皮筋拉长的长度相同,。,4,、由纸带算出小车获得的速度，把小车第一次获得的功计为,W,，第,2,次，第,3,次,计为,2W,，,3W,5,、对测量数据进行估算，大致判断两个量可能的关系，然后以,W,为纵坐标，,v,，,v,2,（或其它）为横坐标作图。,测什么位置的速度？,例 在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用，这样，在小车沿木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功以外，还有阻力做功，这样便会给实验带来误差，我们在实验中想到的办法是，使木板略微倾斜，对于木板的倾斜程度，下面说法正确的是（）,A,、木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格的要求,B,、木板的倾斜程度在理论上应满足下列条件：即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力,C,、如果小车不受拉力时在滑行的木板上能做匀速运动，这木板的倾斜程度是符合要求的,D,、其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的,BC,例 在“探究功与物体速度变化的关系”实验中，实验前要平衡摩擦力是为了每次实验中（）,A.,橡皮筋的拉力所做的功相同,B.,小车所受拉力的总功相同,C.,小车所受外力的总功为零,D.,小车所受外力的总功等于橡皮筋的拉力所做的功,D,某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系。图中,A,为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器,B,的限位孔，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，,C,为弹簧测力计，不汁绳与滑轮的摩擦。实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为,O,点，顺次选取,5,个,点，分别测量这,5,个点到,O,之间的距,离,S,，并计算出它们与,O,点之间的速,度平方差,v,2,（,v,2,=v,2,-v,0,2,），,填入下表：,（,1,）请以,v,2,为纵坐标，以,s,为横坐标在答题卷的方格纸中作出,v,2,一,s,图象,（,2,）若测出小车质量为,0,4kg,，结合图象可求得小车所受合外力的大小为,N,（保留一位有效数值）,（,3,）若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围你认为主要原因是,，实验操作中改进的措施是,。,0.5,（,2,）若测出小车质量为,0,4kg,，结合图象可求得小车所受合外力的大小为,N,（保留一位有效数值）,（,3,）若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围你认为主要原因是,，实验操作中改进的措施是,。,0.5,小车滑行时所受摩擦阻力较大,使长木板倾斜一定角度以平衡摩擦阻力,某学习小组在,“,探究功与速度变化关系,”,的实验中采用了下面左图所示的实验装置。,（,1,）将气垫导轨接通气泵，通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平，检查是否调平的方法是,_,。,将滑块轻轻放置在导轨上，轻推滑块做匀速运动,某学习小组在,“,探究功与速度变化关系,”,的实验中采用了下面左图所示的实验装置。,（,2,）如图所示，游标卡尺测得遮光条的宽度,d=,cm,；实验时，将橡皮条挂在滑块的挂钩上，向后拉伸一定的距离，并做好标记，以保证每次拉伸的距离恒定。现测得挂一根橡皮条时，滑块弹离橡皮条后，经过光电门的时间为,t,，则滑块最后匀速运动的速度表达式为,_,（用字母表示）。,0.550,某学习小组在,“,探究功与速度变化关系,”,的实验中采用了下面左图所示的实验装置。,（,3,）逐条增加橡皮条，记录每次遮光条经过光电门的时间，并计算出对应的速度。则画出的,W-v,2,图象应是,。,过坐标原点的倾斜的直线,某同学为探究,“,合力做功与物体动能改变的关系,”,，设计了如下实验，他的操作步骤是：,按图（,a,）摆好实验装置，其中小车质量,M=,0,20kg,，钩码总质量,m=,0,05kg,释放小车，然后接通打点计时器的电源（电源频率为,=50Hz,），打出一条纸带,（,1,）他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图（,b,）所示把打下的第一点记作,0,，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有,4,个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到,0,点距离为,，,，他把钩码重力（当地重力加速度,g=9,8m,s,2,）作为小,车所受合力算出打下,0,点到打下第,5,点合力做功,W,=_J,（结果,保留三位有效数字,），把打下第,5,点时小车动能作为小车动能的改变量，算得,E,k,=,_,（结果,保留三位有效数字,）,0.176,0.125J,小车质量,0.2kg,钩码总质量,0.05kg,（,2,）此次实验探究的结果，他没能得到,“,合力对物体做的,功，等于物体动能的增量,”,，且误差很大。通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是,A,钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多,B,没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多,C,释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小,D,没有使用最小刻度,为毫米的刻度尺测距离也是产,生此误差的重要原因,AB,