研究合外摩擦力做功功和动能变化的关系为什么砝码质量要远远小于小车质量

如图1所示,为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图.钩码的质量为m1,小车和砝码的质量为m2,重力加速度为g.(1)下列说法正确的是D.A.每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力B.实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源C.本实验m2应远小于m1D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a-2图象(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得F=m1g,作出a-F图象,他可能作出图2中丙&(选填“甲”、“乙”、“丙”)图线.此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是C.A.小车与轨道之间存在摩擦&&&&&B.导轨保持了水平状态C.砝码盘和砝码的总质量太大&&&&&D.所用小车的质量太大(3)实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的2-a图象,如图3.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与木板间的动摩擦因数μ=,钩码的质量m1=.(4)实验中打出的纸带如图4所示.相邻计数点间的时间是0.1s,图中长度单位是cm,由此可以算出小车运动的加速度是0.46m/s2.【考点】.【专题】实验题;牛顿运动定律综合专题.【分析】实验时需要提前做的工作有两个:①平衡摩擦力,且每次改变小车质量时,不用重新平衡摩擦力,因为f=mgsinθ=μmgcosθ,m约掉了.②让小车的质量M远远大于小盘和重物的质量m.如果没有平衡摩擦力的话,就会出现当有拉力时,物体不动的情况.根据匀变速直线运动的推论计算小车运动的加速度.【解答】解:(1)A、平衡摩擦力,假设木板倾角为θ,则有:f=mgsinθ=μmgcosθ,m约掉了,每次在小车上加减砝码时,故不需要重新平衡摩擦力.故A错误.B、实验时应先接通电源后释放小车,故B错误.C、让小车的质量m1远远大于小盘和重物的质量m2,因为:际上绳子的拉力F=Ma=1g1+m1m2,故应该是m1<<m2,故C错误;D、F=ma,所以:a=,所以在用图象探究小车的加速度与质量的关系时,通常作a-2图象,故D正确;故选:D(2)遗漏了平衡摩擦力这一步骤,就会出现当有拉力时,物体不动的情况,说明没有平衡摩擦力或平衡不够.故可能作出图2中丙.此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是砝码盘和砝码的总质量太大,没有远小于小车和砝码的质量,故选:C.(3)实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,根据牛顿第二定律得:F-μm2g=m2am1g-F=m1a2=+设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,所以k=,=b,解得:μ=,钩码的质量m1=.(4)根据匀变速直线的推论:s4-s1=3aT2a==0.46m/s2故答案为:(1)D;(2)丙,C;&(3),(4)0.46【点评】本题考察的比较综合,需要学生对这一实验掌握的非常熟,理解的比较深刻才不会出错,知道a-F图的斜率等于小车质量的倒数,难度适中.要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。答题:高中物理老师 难度:0.80真题:1组卷:2
解析质量好中差(1)在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的、用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图所示,由图可知弹簧的劲度系数为____N/m、图线不过原点的原因是由于____.(2)①某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验,图甲为实验装置简图.他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为下列哪二项说法是正确的:____A、要平衡摩擦力B、实验时不需要平衡摩擦力C、钩码的重力要远小于小车的总重力D、实验进行时应先释放小车再接通电源②如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E是计数点(每打5个点取一个计数点),距离如图,其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm.则打C点时小车的速度为_____m/s;加速度为____m/s2.(计算结果均保留三位有效数字)-乐乐题库
& 探究加速度与物体质量、物体受力的关系知识点 & “(1)在研究弹簧的形变与外力的关系的实验...”习题详情
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(1)在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的、用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图所示,由图可知弹簧的劲度系数为200&N/m、图线不过原点的原因是由于弹簧自身重力的影响&.(2)①某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验,图甲为实验装置简图.他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为下列哪二项说法是正确的:AC&A、要平衡摩擦力&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&B、实验时不需要平衡摩擦力C、钩码的重力要远小于小车的总重力&&D、实验进行时应先释放小车再接通电源②如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E是计数点(每打5个点取一个计数点),距离如图,其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm.则打C点时小车的速度为_1.24&m/s;加速度为6.22&m/s2.(计算结果均保留三位有效数字)
本题难度:一般
题型:填空题&|&来源:2011-东莞二模
分析与解答
习题“(1)在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的、用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如...”的分析与解答如下所示:
(1)该题考察了应用弹力与弹簧长度关系的图象分析问题.由胡克定律可求出弹簧的劲度系数.(2)①该实验装置于验证牛顿第二定律的实验装置相同,为了让砝码的重力更加接近为小车的合外力,本实验中需要平衡摩擦力和让砝码重力远远小于小车重力.②利用在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小,利用逐差法根据△x=aT2可求物体的加速度.
解:(1)当拉力为8N时,弹簧的形变量为x=5cm=0.05m当拉力为0N时,弹簧的形变量为x=1cm=0.01m由胡克定律F=kx得:图线的斜率即为弹簧的劲度系数.k=△F△x=200N/m图线不过坐标原点的原因是由于弹簧本身有重力,使得弹簧没有外力的情况下已经伸长了一段距离.(2)①根据实验原理我们知道,为了让砝码的重力更加接近为小车的合外力,本实验中需要平衡摩擦力和让砝码重力远远小于小车重力,实验时先接通电源后释放小车,故BD错误,AC正确.故选AC.②C点的速度为:vC=L4-L22T=0.80.04=1.24m/s根据△x=aT2可得:a=(s3+s4)-(s1+s2)4T2=(0.2)-(0.82)4×(0.02)2=6.22m/s2故答案为:(1)200;弹簧自身重力的影响;(2)AC;&1.24;&6.22.
(1)在应用胡克定律时,要首先转化单位,知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数;(2)正确解答实验问题的前提是明确实验原理,从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等,会起到事半功倍的效果.
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(1)在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的、用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F...
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经过分析,习题“(1)在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的、用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如...”主要考察你对“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”
等考点的理解。
因为篇幅有限,只列出部分考点,详细请访问。
探究加速度与物体质量、物体受力的关系
与“(1)在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的、用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如...”相似的题目:
(2004o南汇区一模)如图所示的是,在同一地点,物体A和物体B分别在两个光滑斜面上受到一个沿斜面向上的拉力F作用后,其加速度a和拉力F的关系图线.设A的质量为mA,所在斜面的倾角为α;B的质量为mB,所在斜面的倾角为β,则由图线可知(  )α=β,mA>mBα=β,mA<mBα<β,mA=mBα>β,mA=mB
在研究物体的加速度与其所受的作用力和物体质量的关系时,我们采用的研究方法是&&&&.在研究加速度与质量的关系时,我们发现画出的a-m图象不是一条直线,我们可以通过重设变量,画出&&&&图象,使图象成为一条直线.
“用DIS研究加速度与力的关系”实验中,应选用摩擦力&&&&的轨道,选用的钩码的质量应&&&&些(填“大”或“小”).若某同学根据实验数据作出的加速度a与作用力F图线如图所示,试分析图线不过原点的主要原因是&&&&.&&&&
“(1)在研究弹簧的形变与外力的关系的实验...”的最新评论
该知识点好题
1(1)某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别于弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d0开始时讲模板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小.再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.①木板的加速度可以用d、t表示为a=&&&&;为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)&&&&.②改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系.下列图象能表示该同学实验结果的是&&&&.③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是&&&&.A.可以改变滑动摩擦力的大小B.可以更方便地获取多组实验数据C.可以比较精确地测出摩擦力的大小D.可以获得更大的加速度以提高实验精度(2)在测定金属电阻率的试验中,某同学连接电路如图所示.闭合电键后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):①若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是&&&&(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”).②若电流表、电压表示数均为零,该同学利用多用电表检查故障.先将选择开关旋至&&&&档(填“欧姆×100”“直流电压10V”或者“直流电流2.5mA”),再将&&&&(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱,把另一支表笔依次接b、c、d接线柱.若只有滑动变阻器断路,则多用电表的示数依次是&&&&、&&&&、&&&&.
2如(a)图,质量为M的滑块A放在气垫导轨B上,C为位移传感器,它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移-时间(s-t)图象和速率-时间(v-t)图象.整个装置置于高度可调节的斜面上,斜面的长度为l、高度为h.(取重力加速度g=9.8m/s2,结果可保留一位有效数字)(1)现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度,A的v-t图线如(b)图所示.从图线可得滑块A下滑时的加速度a=&&&&m/s2,摩擦力对滑块A运动的影响&&&&.(填“明显,不可忽略”或“不明显,可忽略”)(2)此装置还可用来验证牛顿第二定律.实验时通过改变&&&&,可验证质量一定时,加速度与力成正比的关系;实验时通过改变&&&&,可验证力一定时,加速度与质量成反比的关系.(3)将气垫导轨换成滑板,滑块A换成滑块A′,给滑块A′一沿滑板向上的初速度,A′的s-t图线如(c)图.图线不对称是由于&&&&造成的,通过图线可求得滑板的倾角θ=&&&&(用反三角函数表示),滑块与滑板间的动摩擦因数μ=&&&&.
3某实验小组利用图1的装置探究加速度与力、质量的关系.①下列做法正确的是&&&&(填字母代号)A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要盆新调节木板倾斜度②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量&&&&木块和木块上硅码的总质量(填远大于,远小于,或近似于)③甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图2中甲、乙两条直线o设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲,μ乙,由图可知,m甲&&&&m乙&μ甲&&&&μ乙(填“大于”、“小于”或“等于”)
该知识点易错题
1如(a)图,质量为M的滑块A放在气垫导轨B上,C为位移传感器,它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移-时间(s-t)图象和速率-时间(v-t)图象.整个装置置于高度可调节的斜面上,斜面的长度为l、高度为h.(取重力加速度g=9.8m/s2,结果可保留一位有效数字)(1)现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度,A的v-t图线如(b)图所示.从图线可得滑块A下滑时的加速度a=&&&&m/s2,摩擦力对滑块A运动的影响&&&&.(填“明显,不可忽略”或“不明显,可忽略”)(2)此装置还可用来验证牛顿第二定律.实验时通过改变&&&&,可验证质量一定时,加速度与力成正比的关系;实验时通过改变&&&&,可验证力一定时,加速度与质量成反比的关系.(3)将气垫导轨换成滑板,滑块A换成滑块A′,给滑块A′一沿滑板向上的初速度,A′的s-t图线如(c)图.图线不对称是由于&&&&造成的,通过图线可求得滑板的倾角θ=&&&&(用反三角函数表示),滑块与滑板间的动摩擦因数μ=&&&&.
2某实验小组利用图1的装置探究加速度与力、质量的关系.①下列做法正确的是&&&&(填字母代号)A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要盆新调节木板倾斜度②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量&&&&木块和木块上硅码的总质量(填远大于,远小于,或近似于)③甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图2中甲、乙两条直线o设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲,μ乙,由图可知,m甲&&&&m乙&μ甲&&&&μ乙(填“大于”、“小于”或“等于”)
3如图1所示,某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验:①为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做&&&&运动.②连接细绳及托盘,放人砝码,通过实验得到图2所示的纸带.纸带上0为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2N,小车的质量为0.2kg.请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△Ek,补填表中空格(结果保留至小数点后第四位).
&O-B&O-C&O-D&O-E&O-F&W/J&0.0432&0.0572&0.0734&0.0915&&&&&&△Ek/J&0.0430&0.0570&0.0734&0.0907&&&&&&分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内W=△Ek,与理论推导结果一致.③实验前已测得托盘质量为7.7×10-3kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为&&&&kg(g取9.8m/s2,结果保留至小数点后第三位).
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>>>(1)①在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某同学采用如图甲..
(1)①在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某同学采用如图甲所示的装置的实验方案,他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为在实验中应该采取的两项必要措施是:a.______;b.______.②如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T.距离如图乙.则打C点时小车的速度表达式为(用题中所给物理量表示)______;要验证合外力的功与动能变化间的关系,除位移、速度外,还要测出的物理量有______.(2)用同样的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验.以下是一实验小组所获取的部分实验数据,根据表格中数据,在图中取合适的坐标系,作出图象.表格:小车受力相同(均取砂桶质量m=50g).
小车质量M/g
加速度a/mos-2
2.00根据图象判断,实验产生误差的最主要原因是:______.
题型:填空题难度:中档来源:不详
(1)①小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力,想用钩码的重力表示小车受到的合外力,首先需要平衡摩擦力;其次:设小车质量M,钩码质量m,整体的加速度为a,绳上的拉力为F,则:对小车有:F=Ma;对钩码有:mg-F=ma,即:mg=(M+m)a;如果用钩码的重力表示小车受到的合外力,则要求:Ma=(M+m)a,必须要满足钩码的质量远小于小车的总质量,这样两者才能近似相等.②C是BD的中间时刻,所以C点的速度就等于BD过程中的平均速度:即:vC=xBDtBD=△x2+△x32T验证合外力的功与动能变化间的关系只需验证:mgx=12Mv2,所以需要测量的物理量有:钩码的重力和小车的总质量.(2)图象如图所示:由图象可知,随着1M的增大,小车质量逐渐减小,不再满足小车质量远大于沙和砂桶的总质量,因此图象出现了偏折.即原因是不再满足小车质量远大于沙和砂桶的总质量.故答案为:(1)①a.平衡摩擦力b.钩码的重力远小于小车的总重力②△x2+△x32T,钩码的重力和小车的总质量(2)图象如图,不再满足小车质量远大于沙和砂桶的总质量
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据魔方格专家权威分析,试题“(1)①在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某同学采用如图甲..”主要考查你对&&实验:探究加速度与力、质量的关系,实验:探究功与速度变化的关系&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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实验:探究加速度与力、质量的关系实验:探究功与速度变化的关系
实验目的: 验证牛顿第二定律。 实验原理: 1、如图所示装置,保持小车质量不变,改变小桶内砂的质量,从而改变细线对小车的牵引力,测出小车的对应加速度,作出加速度和力的关系图线,验证加速度是否与外力成正比。 2、保持小桶和砂的质量不变,在小车上加减砝码,改变小车的质量,测出小车的对应加速度,作出加速度和质量倒数的关系图线,验证加速度是否与质量成反比。 实验器材: 小车,砝码,小桶,砂,细线,附有定滑轮的长木板,垫木,打点计时器,低压交流电源,导线两根,纸带,托盘天平及砝码,米尺。 实验步骤: 1、用天平测出小车和小桶的质量M和M',把数据记录下来。 2、按如图装置把实验器材安装好,只是不把挂小桶用的细线系在小车上,即不给小车加牵引力。 3、平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫木,反复移动垫木的位置,直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态(可以从纸带上打的点是否均匀来判断)。 4、在小车上加放砝码,小桶里放入适量的砂,把砝码和砂的质量m和m'记录下来。把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号。 5、保持小车的质量不变,改变砂的质量(要用天平称量),按步骤4再做5次实验。 6、算出每条纸带对应的加速度的值。 7、用纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用力,即砂和桶的总重力(M'+m')g,根据实验结果在坐标平面上描出相应的点,作图线。若图线为一条过原点的直线,就证明了研究对象质量不变时其加速度与它所受作用力成正比。 8、保持砂和小桶的质量不变,在小车上加放砝码,重复上面的实验,并做好记录,求出相应的加速度,用纵坐标表示加速度a,横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数,在坐标平面上根据实验结果描出相应的点并作图线,若图线为一条过原点的直线,就证明了研究对象所受作用力不变时其加速度与它的质量成反比。 注意事项: 1、砂和小桶的总质量不要超过小车和砝码的总质量的。 2、在平衡摩擦力时,不要悬挂小桶,但小车应连着纸带且接通电源。用手给小车一个初速度,如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的,表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。 3、作图时应该使所作的直线通过尽可能多的点,不在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线的两侧,但如遇个别特别偏离的点可舍去。 探究功与速度变化的关系:
实验目的: 1、通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系。 2、体会探究的过程和所用的方法。 ①实验思想方法:倍增法。虽为变力做功,但橡皮条做的功,随着橡皮条数目的成倍增加功也成倍增加。这种方法的构思极为巧妙。历史上,库仑应用类似的方法发现了著名的库仑定律。当然,恒力做功时,倍增法同样适用。 ②数据处理方法:图像法。作出功-速度(W-v)曲线,分析这条曲线,得出功与速度变化的定量关系。 ③本实验中,还用到纸带的分析、速度的测量、力的平衡等相关的知识与技能。 3、激发学生的学习兴趣,体会学习的快乐;并通过亲身实践,树立起“实践是检验真理的唯一标准”的科学理念。 实验原理: 1、分析与猜测 ①通过研究重力做的功,我们确立了重力势能的表达式,通过分析弹力做的功,我们探究了弹性势能的表达式,那么,要研究动能的变化,也要从力做功开始。 ②物体在力的作用下通过一段位移时,力会对物体做功,物体的速度也会发生变化,所以二者之间存在联系。 2、探究的思路 ①要探究功与物体速度变化的关系,就要改变力对物体做的功,测出力对物体做不同功时物体的速度。 ②为简化实验,可将物体初速度设置为零,利用如图所示的装置进行实验,通过橡皮筋来对小车做功W,通过打点计时器在纸带上打出的点测量小车获得的速度v,然后分析功W与速度v的关系。实验器材: 木板、小车、橡皮筋、打点计时器(电火花打点计时器)、电源、纸带等。 实验步骤: 1、按装置图安装好实验器材; 2、平衡摩擦力:将木板固定,打点计时器的一端稍微垫高,使小车能牵引纸带在木板上做匀速运动; 3、先用一条橡皮筋做实验,用打点计时器打出的纸带测出小车前端通过两铁钉连线时小车的速度v1,设此时橡皮筋对小车做功为W1,将数据记入表格,用标尺记录小车的初始位置; 4、改用2条、3条、4条……橡皮筋重复上述实验,让小车开始位置相同,每次橡皮筋拉开的长度相同,记录橡皮筋做功2W、3W、4W……情况下小车获得的速度v2、v3、v4……; 5、分析数据,研究W与v的关系。 数据处理: 用图象法处理实验数据。 我们可根据实验测得的数据,分别作出W—v曲线、W—v2曲线、W—v3曲线……哪一种图象更接近于过原点的倾斜直线,功与速度之间就是哪一种正比关系。 用图象法处理数据,要比计算法更简捷更直观。 实验结论: 无论是通过计算法还是作图法都可以得出力对物体做的功与物体速度的平方成正比的结论,即W∝v2。 注意事项: 1、平衡摩擦力:实验中的小车不可避免地要受到摩擦力的作用,摩擦力对小车做负功,我们研究的是橡皮筋做的功与物体速度的关系,应设法排除摩擦力的影响。可采用将木板一端垫高的方法来实现。将木板一端垫高,使重力沿斜面方向的分力与摩擦力相平衡,就消除了摩擦力的影响。 2、每次实验所用的橡皮筋都相同并且橡皮筋拉伸的长度都保持一致。 3、打点计时器打出的纸带上相邻各点的间距并不均匀,应选间距均匀的那一段纸带来计算小车的速度,因这一小段是橡皮筋对小车做功完毕时的情形。(小车速度也可借助光电 门来测量)
发现相似题
与“(1)①在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某同学采用如图甲..”考查相似的试题有:
9736010860915658287831163072221546

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