實驗五__探究恒力做功與動能改變的關(guān)系-副本

1、實驗實驗 探究恒力做功與動能改變的關(guān)系探究恒力做功與動能改變的關(guān)系要點歸納要點歸納 【實驗實驗?zāi)康哪康摹?探究恒力做功與動能改變的關(guān)系探究恒力做功與動能改變的關(guān)系. .【實驗原理實驗原理】采用如圖采用如圖1 1所示裝置所示裝置, ,讓小車在橡皮筋作用下彈出讓小車在橡皮筋作用下彈出, ,使小使小車獲得速度后沿木板勻速滑行車獲得速度后沿木板勻速滑行. .當(dāng)用一條橡皮筋彈出時當(dāng)用一條橡皮筋彈出時對小車做的功記為對小車做的功記為W W, ,則用兩條、三條則用兩條、三條完全相同的橡完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第皮筋并在一起進(jìn)行第2 2次、第次、第3 3次次實驗實驗, ,每次橡皮筋每次橡皮筋都拉伸到同一位

2、置釋放時都拉伸到同一位置釋放時, ,實驗中橡皮筋對小車做的功實驗中橡皮筋對小車做的功就是第就是第1 1次的次的2 2倍倍(2(2W W) )、3 3倍倍(3(3W W) .) .橡皮筋每次橡皮筋每次實驗做的功使小車獲得的速度根據(jù)打點計時器打出的紙實驗做的功使小車獲得的速度根據(jù)打點計時器打出的紙帶得到帶得到. .當(dāng)?shù)贸鋈舾山M功和速度的數(shù)據(jù)后當(dāng)?shù)贸鋈舾山M功和速度的數(shù)據(jù)后, ,以橡皮筋對小以橡皮筋對小車做的功為縱坐標(biāo)車做的功為縱坐標(biāo), ,分別以小車獲得的速度分別以小車獲得的速度v v、v v2 2、 為為橫坐標(biāo)橫坐標(biāo), ,以第以第1 1次實驗時的功次實驗時的功W W為單位為單位, ,用描點法分別作出

3、用描點法分別作出W Wv v、W Wv v2 2、W W曲線曲線, ,分析曲線分析曲線, ,得出橡皮筋對小車做得出橡皮筋對小車做的功與小車獲得速度的定量關(guān)系的功與小車獲得速度的定量關(guān)系. . v圖圖1 1v【實驗步驟實驗步驟】1.1.安裝實驗裝置安裝實驗裝置: :如圖如圖1 1所示所示. .2.2.平衡摩擦力平衡摩擦力: :在長木板的有打點計時器的一端下在長木板的有打點計時器的一端下 面墊一塊木板面墊一塊木板, ,反復(fù)移動木板的位置反復(fù)移動木板的位置, ,直至小車直至小車 上不掛橡皮筋時上不掛橡皮筋時, ,紙帶打出的點間距均勻紙帶打出的點間距均勻, ,即小即小 車能勻速運動為止車能勻速運動為止

4、. .【實驗器材實驗器材】木板、小車、橡皮筋、打點計時器及交流電源、木板、小車、橡皮筋、打點計時器及交流電源、紙帶、刻度尺等紙帶、刻度尺等. .3.3.把小車的另一端與一條橡皮筋的中點連接把小車的另一端與一條橡皮筋的中點連接, ,向后向后 拖動紙帶拖動紙帶, ,并記下此時小車的位置并記下此時小車的位置. .然后接通電然后接通電 源源, ,放開小車放開小車, ,將得到的紙帶標(biāo)號為將得到的紙帶標(biāo)號為1.1.4.4.換上新紙帶換上新紙帶, ,橡皮筋分別采用兩條、三條、四條橡皮筋分別采用兩條、三條、四條 ,重復(fù)步驟重復(fù)步驟3,3,將紙帶標(biāo)號將紙帶標(biāo)號2 2、3 3、44【處理數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)】1.1.以橡

5、皮筋對小車做的功為縱坐標(biāo)以橡皮筋對小車做的功為縱坐標(biāo)( (以第以第1 1次實驗次實驗 時的功時的功W W為單位為單位),),小車獲得的速度為橫坐標(biāo)小車獲得的速度為橫坐標(biāo), ,作作 出出W Wv v曲線曲線. .如果如果W Wv v曲線是一條直線曲線是一條直線, ,表明表明 W Wv v; ;如果不是直線如果不是直線, ,可考慮是否存在下列關(guān)系可考慮是否存在下列關(guān)系: : W Wv v2 2、W Wv v3 3、W W v2.2.根據(jù)各種草圖根據(jù)各種草圖, ,大致判斷兩個量可能是什么關(guān)大致判斷兩個量可能是什么關(guān) 系系. .如果認(rèn)為很可能是如果認(rèn)為很可能是W Wv v2 2, ,就作出就作出W W

6、v v2 2曲線曲線, , 如果這條曲線是一條直線如果這條曲線是一條直線, ,就可以證明你的判斷就可以證明你的判斷 是正確的是正確的. .【誤差分析誤差分析】1.1.每個橡皮筋的勁度系數(shù)不同和每次拉伸的長度每個橡皮筋的勁度系數(shù)不同和每次拉伸的長度 不完全一致不完全一致, ,造成橡皮筋對小車做的功不是整數(shù)造成橡皮筋對小車做的功不是整數(shù) 倍關(guān)系引起誤差倍關(guān)系引起誤差. .2.2.不完全平衡摩擦力或平衡摩擦力過大不完全平衡摩擦力或平衡摩擦力過大, ,造成實驗造成實驗 中除橡皮筋的拉力做功外中除橡皮筋的拉力做功外, ,還有其他力做功還有其他力做功, ,并并 由此造成最末階段紙帶上點的間隔不均勻而引由此

7、造成最末階段紙帶上點的間隔不均勻而引 起測量速度的誤差起測量速度的誤差. .【注意事項注意事項】1.1.每次實驗中小車要拖動到同一位置每次實驗中小車要拖動到同一位置. .2.2.長木板要傾斜長木板要傾斜, ,使小車能在長木板上勻速運動使小車能在長木板上勻速運動. .3.3.實驗中不用測小車的質(zhì)量實驗中不用測小車的質(zhì)量. .4.4.實驗中測定的速度應(yīng)是橡皮筋恢復(fù)形變以后小實驗中測定的速度應(yīng)是橡皮筋恢復(fù)形變以后小 車的速度車的速度, ,所以應(yīng)選用那些間距較大所以應(yīng)選用那些間距較大, ,且相對均且相對均 勻的點來測量和計算勻的點來測量和計算. . 典例剖析典例剖析 某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證某探究學(xué)

8、習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“動能定理動能定理”, , 他們在實驗室組裝了一套如圖他們在實驗室組裝了一套如圖2 2所示的裝置所示的裝置, ,另外他另外他 們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù) 寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙, ,當(dāng)滑塊連接上紙帶當(dāng)滑塊連接上紙帶, ,用用 細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時, ,釋放小桶釋放小桶, ,滑塊滑塊 由靜止開始運動由靜止開始運動. .若你是小組中的一位成員若你是小組中的一位成員, ,要完要完 成該項實驗成該項實驗, ,則則: :圖圖2 2(1)(1)你認(rèn)為還需要的實驗器材

9、有你認(rèn)為還需要的實驗器材有 . .(2)(2)實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等總重力大小基本相等, ,沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是實驗條件是 , ,實驗時首先要做的步驟實驗時首先要做的步驟是是 . .(3)(3)在在(2)(2)的基礎(chǔ)上的基礎(chǔ)上, ,某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M M, ,往沙桶中裝入適量的細(xì)沙往沙桶中裝入適量的細(xì)沙, ,用天平稱出此時沙和用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量沙桶的總質(zhì)量m m, ,讓沙桶帶動滑塊加速運動讓沙桶帶動滑塊加速運動, ,用打點用打點計時器

10、記錄其運動情況計時器記錄其運動情況, ,在打點計時器打出的紙帶在打點計時器打出的紙帶上取兩點上取兩點, ,測出這兩點的間距測出這兩點的間距L L以及這兩點對應(yīng)的滑以及這兩點對應(yīng)的滑塊速度的大小塊速度的大小v v1 1與與v v2 2( (v v1 1 v v2 2).).則本實驗最終要驗證的則本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為數(shù)學(xué)表達(dá)式為 .(.(用題中的字母表示實用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量驗中測量得到的物理量) ) 思路點撥思路點撥 本實驗利用小沙桶本實驗利用小沙桶( (及沙及沙) )的重力表示的重力表示滑塊受到的合外力滑塊受到的合外力, ,要注意小沙桶要注意小沙桶( (及沙及沙)

11、)的重力等的重力等于滑塊受到的合外力的條件是小沙桶于滑塊受到的合外力的條件是小沙桶( (及沙及沙) )的質(zhì)的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量, ,且不計摩擦阻力且不計摩擦阻力( (利用平衡利用平衡摩擦力的方法摩擦力的方法).).滑塊的速度可以利用由打點計時滑塊的速度可以利用由打點計時器打出的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理得到器打出的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理得到. .解析解析 (1)(1)為了測出滑塊的質(zhì)量和沙桶為了測出滑塊的質(zhì)量和沙桶( (及沙及沙) )的總的總質(zhì)量需要選用天平測量質(zhì)量需要選用天平測量. .為了對紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理為了對紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理需要選用刻度尺需要選用刻度尺. .(2)(2)由于小沙桶由于

12、小沙桶( (及沙及沙) )的重力等于滑塊受到的合外的重力等于滑塊受到的合外力的條件是小沙桶力的條件是小沙桶( (及沙及沙) )的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量量, ,且不計摩擦阻力且不計摩擦阻力( (利用平衡摩擦力的方法利用平衡摩擦力的方法).).所所以要保證沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量以要保證沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量. .實實驗時首先要做的步驟是平衡摩擦力驗時首先要做的步驟是平衡摩擦力. .(3)(3)由動能定理可得由動能定理可得答案答案 (1)(1)天平、刻度尺天平、刻度尺(2)(2)沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量 平衡摩擦平衡摩擦力

13、力( (將木板左端適當(dāng)墊高將木板左端適當(dāng)墊高) )(3)(3) 探究動能定理的實驗方法較多探究動能定理的實驗方法較多, ,在解決此類在解決此類問題之前問題之前, ,首先要弄清本實驗所涉及的實驗原理和首先要弄清本實驗所涉及的實驗原理和方法方法, ,然后再依據(jù)相應(yīng)規(guī)律求解然后再依據(jù)相應(yīng)規(guī)律求解. .21222121MvmvmgL21222121MvmvmgL點評點評變式練習(xí)變式練習(xí) 某同學(xué)做探究動能定理的實驗?zāi)惩瑢W(xué)做探究動能定理的實驗, ,如圖如圖3 3所所示示, ,圖中小車在一條橡皮筋的作用下彈出圖中小車在一條橡皮筋的作用下彈出, ,沿木板滑沿木板滑行行, ,這時這時, ,橡皮筋對小車做的功為橡

14、皮筋對小車做的功為W W. .當(dāng)用當(dāng)用2 2條條,3,3條條實實驗時驗時, ,使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致. .每次實驗中小車獲得的速度都由打點計時器所打的每次實驗中小車獲得的速度都由打點計時器所打的紙帶測出紙帶測出. .圖圖3 3(1)(1)除了圖中已有的器材外除了圖中已有的器材外, ,還需要導(dǎo)線、開關(guān)、還需要導(dǎo)線、開關(guān)、 ( (填測量工具填測量工具) )和和 電源電源( (填填“交流交流”或或“直流直流”).).(2)(2)實驗中小車會受到阻力實驗中小車會受到阻力, ,可以使木板適當(dāng)傾斜可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡摩擦力來平衡摩擦力, ,需要在需

15、要在 ( (填填“左左”或或“右右”) )側(cè)墊高木板側(cè)墊高木板. .(3)(3)若粗糙的木板水平若粗糙的木板水平, ,小車在橡皮筋的作用下小車在橡皮筋的作用下, ,當(dāng)當(dāng)小車速度最大時小車速度最大時, ,關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置可能是在的位置可能是( )( )A.A.橡皮筋處于原長狀態(tài)橡皮筋處于原長狀態(tài)B.B.橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)C.C.小車在兩個鐵釘連線處小車在兩個鐵釘連線處D.D.小車已過兩個鐵釘連線處小車已過兩個鐵釘連線處(4)(4)某次所打紙帶如圖某次所打紙帶如圖4 4所示所示, ,在正確操作的情況下在正確操作的情況下, ,打在

16、紙帶上的點并不都是均勻的打在紙帶上的點并不都是均勻的, ,為了測量小車獲為了測量小車獲得的速度得的速度, ,應(yīng)選用紙帶的部分進(jìn)行測量應(yīng)選用紙帶的部分進(jìn)行測量( (根據(jù)下面根據(jù)下面所示的紙帶回答所示的紙帶回答) ) 答案答案 (1)(1)刻度尺刻度尺 交流交流 (2)(2)左左 (3)B (4)(3)B (4)GHIJGHIJ 圖圖4 4 某同學(xué)用如圖某同學(xué)用如圖5 5所示的實驗裝所示的實驗裝 置探究小車動能變化與合外力對它置探究小車動能變化與合外力對它 所做功的關(guān)系所做功的關(guān)系. .圖中圖中A A為小車為小車, ,連接在連接在 小車后面的紙帶穿過打點計時器小車后面的紙帶穿過打點計時器B B的的

17、 限位孔限位孔, ,它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪 的足夠長的木板上的足夠長的木板上, ,C C為彈簧測力計為彈簧測力計, ,不計繩與滑不計繩與滑 輪的摩擦輪的摩擦. .實驗時實驗時, ,先接通電源再松開小車先接通電源再松開小車, ,打點打點 計時器在紙帶上打下一系列點計時器在紙帶上打下一系列點. . (1) (1)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上, ,從點跡清楚從點跡清楚 的某點開始記為的某點開始記為O O點點, ,順次選取順次選取5 5個點個點, ,分別測量這分別測量這 5 5個點到個點到O O點的距離點的距離. .并計算出它們

18、與并計算出它們與O O點之間的速點之間的速 度平方差度平方差v v2 2(v v2 2= =v v2 2- -v v0 02 2),),填入下表填入下表: : 圖圖5 5點跡點跡 s s/cm /cm v v2 2/m/m2 2s s- -2 2 0 0 / / / / 1 1 1.60 1.60 0.04 0.04 2 2 3.60 3.60 0.09 0.09 3 3 6.00 6.00 0.15 0.15 4 4 7.00 7.00 0.19 0.19 5 5 9.20 9.20 0.23 0.23 請以請以v v2 2為縱坐標(biāo)為縱坐標(biāo), ,以以s s為橫坐標(biāo)在圖為橫坐標(biāo)在圖6 6中作出

19、中作出v v2 2- -s s圖象圖象. .若測出小車質(zhì)量為若測出小車質(zhì)量為0.2 kg,0.2 kg,結(jié)合圖象可求得小結(jié)合圖象可求得小車所受合外力的大小為車所受合外力的大小為 N.N.圖圖6 6(2)(2)若該同學(xué)通過計算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測若該同學(xué)通過計算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測力計讀數(shù)力計讀數(shù), ,明顯超出實驗誤差的正常范圍明顯超出實驗誤差的正常范圍. .你認(rèn)為你認(rèn)為主要原因是主要原因是 , ,實驗操作中改進(jìn)的措施實驗操作中改進(jìn)的措施是是 . . (1) (1)如何減小誤差如何減小誤差? ?(2)(2)由動能定理可知由動能定理可知,v v2 2s s圖象為直線圖象為直線, ,應(yīng)使盡可

20、應(yīng)使盡可能多的點分布在直線上能多的點分布在直線上, ,或?qū)ΨQ分布在直線兩側(cè)或?qū)ΨQ分布在直線兩側(cè). .在實驗中提煉物理模型在實驗中提煉物理模型, ,把握好實驗原理把握好實驗原理, ,是處理是處理問題的關(guān)鍵問題的關(guān)鍵. .思路點撥思路點撥解析解析 (1)(1)將表中的數(shù)據(jù)分別描在坐標(biāo)系中將表中的數(shù)據(jù)分別描在坐標(biāo)系中, ,然后然后在圖中用平滑曲線連接在圖中用平滑曲線連接, ,并且使盡可能多的點分布并且使盡可能多的點分布在曲線上在曲線上, ,或?qū)ΨQ分布在直線兩側(cè)或?qū)ΨQ分布在直線兩側(cè), ,如下圖所示如下圖所示. .22122212121vmmvmvFs由mFsv22得由圖中直線的斜率為由圖中直線的斜率為

21、 由以上由以上兩式解得兩式解得F F=0.25 N.=0.25 N.(2)(2)主要原因是長木板對小車存在摩擦力主要原因是長木板對小車存在摩擦力; ;應(yīng)將木應(yīng)將木板左端墊高板左端墊高, ,以平衡摩擦力以平衡摩擦力, ,減小誤差減小誤差. .答案答案 (1)0.25 (1)0.25 見解析圖見解析圖(2)(2)長木板對小車存在摩擦力長木板對小車存在摩擦力 將木板左端墊高將木板左端墊高, ,以以平衡摩擦力平衡摩擦力, ,減小誤差減小誤差,m/s10820. 0222xv1.1.關(guān)于關(guān)于“探究動能定理探究動能定理”的實驗中的實驗中, ,下列敘述正確下列敘述正確 的是的是( )( ) A. A.每次實

22、驗必須設(shè)法算出橡皮筋對小車做功的每次實驗必須設(shè)法算出橡皮筋對小車做功的 具體數(shù)值具體數(shù)值 B.B.每次實驗中每次實驗中, ,橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持 一致一致 C.C.放小車的長木板應(yīng)該盡量使其水平放小車的長木板應(yīng)該盡量使其水平 D.D.先接通打點計時器電源先接通打點計時器電源, ,再讓小車在橡皮筋的再讓小車在橡皮筋的 作用下彈出作用下彈出素能提升素能提升解析解析 本實驗沒有必要測出橡皮筋做的功到底是本實驗沒有必要測出橡皮筋做的功到底是多少焦耳多少焦耳, ,只要測出以后各次實驗時橡皮筋做的功只要測出以后各次實驗時橡皮筋做的功是第一次實驗時的多少倍就已經(jīng)足夠了是第

23、一次實驗時的多少倍就已經(jīng)足夠了,A,A錯錯; ;每次每次實驗橡皮筋伸長的長度必須保持一致實驗橡皮筋伸長的長度必須保持一致, ,只有這樣才只有這樣才能保證以后各次實驗時能保證以后各次實驗時, ,橡皮筋做的功是第一次實橡皮筋做的功是第一次實驗時的整數(shù)倍驗時的整數(shù)倍,B,B錯錯; ;小車運動中會受到阻力小車運動中會受到阻力, ,只有只有使木板傾斜到一定程度使木板傾斜到一定程度, ,才能減小誤差才能減小誤差,C,C錯錯; ;實驗實驗時時, ,應(yīng)該先接通電源應(yīng)該先接通電源, ,讓打點計時器開始工作讓打點計時器開始工作, ,然后然后再讓小車在橡皮筋的作用下彈出再讓小車在橡皮筋的作用下彈出,D,D正確正確.

24、 .答案答案 D D2.2.在用圖在用圖7 7所示裝置做所示裝置做“探究動能定理探究動能定理”的實驗的實驗 時時, ,下列說法正確的是下列說法正確的是( )( ) A. A.通過改變橡皮筋的粗細(xì)改變拉力做功的數(shù)值通過改變橡皮筋的粗細(xì)改變拉力做功的數(shù)值 B.B.通過改變橡皮筋的長度改變拉力做功的數(shù)值通過改變橡皮筋的長度改變拉力做功的數(shù)值 C.C.通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速 過程中獲得的最大速度過程中獲得的最大速度 D.D.通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速 過程中獲得的平均速度過程中獲得的平均速度圖圖7

25、7解析解析 本題主要考查本實驗的實驗原理本題主要考查本實驗的實驗原理, ,考查學(xué)生考查學(xué)生的理解能力的理解能力. .實驗通過增加橡皮筋的條數(shù)實驗通過增加橡皮筋的條數(shù), ,使橡皮使橡皮筋對小車做的功成倍增加筋對小車做的功成倍增加, ,故故A A、B B錯誤錯誤; ;小車的小車的速度對應(yīng)的是橡皮筋對小車做功完畢的情形速度對應(yīng)的是橡皮筋對小車做功完畢的情形, ,故故C C正確正確,D,D錯誤錯誤. .答案答案 C C3.3.在在“探究功與速度變化的關(guān)系探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗中的實驗中, ,某同某同 學(xué)是用下面的方法和器材進(jìn)行實驗的學(xué)是用下面的方法和器材進(jìn)行實驗的: :放在長木放在長木 板上的

26、小車由靜止開始在幾條完全相同的橡皮板上的小車由靜止開始在幾條完全相同的橡皮 筋的作用下沿木板運動筋的作用下沿木板運動, ,小車?yán)瓌庸潭ㄔ谒厦嫘≤嚴(yán)瓌庸潭ㄔ谒厦?的紙帶的紙帶, ,紙帶穿過打點計時器紙帶穿過打點計時器. .關(guān)于這一實驗關(guān)于這一實驗, ,下下 列說法中不正確的是列說法中不正確的是 ( )( ) A. A.長木板要適當(dāng)傾斜長木板要適當(dāng)傾斜, ,以平衡小車運動中受到的以平衡小車運動中受到的 阻力阻力 B.B.重復(fù)實驗時重復(fù)實驗時, ,雖然用到橡皮筋的條數(shù)不同雖然用到橡皮筋的條數(shù)不同, ,但但 每次應(yīng)使橡皮筋拉伸的長度相同每次應(yīng)使橡皮筋拉伸的長度相同 C.C.利用紙帶上的點計算小車的

27、速度時利用紙帶上的點計算小車的速度時, ,應(yīng)選用紙應(yīng)選用紙 帶上打點最密集的部分進(jìn)行計算帶上打點最密集的部分進(jìn)行計算 D.D.利用紙帶上的點計算小車的速度時利用紙帶上的點計算小車的速度時, ,應(yīng)選用紙應(yīng)選用紙 帶上打點最稀疏的部分進(jìn)行計算帶上打點最稀疏的部分進(jìn)行計算解析解析 在本題的實驗中在本題的實驗中, ,由于小車在運動中受到阻由于小車在運動中受到阻力力( (摩擦力和紙帶的阻力摩擦力和紙帶的阻力),),所以要使長木板適當(dāng)傾所以要使長木板適當(dāng)傾斜斜, ,以平衡小車運動過程中受到的阻力以平衡小車運動過程中受到的阻力, ,重復(fù)實驗重復(fù)實驗時時, ,為了使橡皮筋對小車所做的功與它的條數(shù)成正為了使橡皮

28、筋對小車所做的功與它的條數(shù)成正比比, ,所以用到橡皮筋的條數(shù)雖然不同所以用到橡皮筋的條數(shù)雖然不同, ,但每次應(yīng)使但每次應(yīng)使橡皮筋拉伸的長度相同橡皮筋拉伸的長度相同, ,利用紙帶上的點計算小車?yán)眉垘系狞c計算小車的速度時的速度時, ,由于要計算的是小車脫離橡皮筋后勻速由于要計算的是小車脫離橡皮筋后勻速運動的速度運動的速度, ,所以應(yīng)選用紙帶上打點最稀疏的部分所以應(yīng)選用紙帶上打點最稀疏的部分進(jìn)行計算進(jìn)行計算, ,故故A A、B B、D D選項是正確的選項是正確的. .答案答案 C C4.4.為了探究恒力作用時的動能定理為了探究恒力作用時的動能定理, ,某同學(xué)做了如某同學(xué)做了如 下實驗下實驗, ,

29、他讓滑塊在某一水平面上滑行他讓滑塊在某一水平面上滑行, ,利用速利用速 度采集器獲取其初速度度采集器獲取其初速度v v, ,并測量出不同初速度并測量出不同初速度 的最大滑行距離的最大滑行距離s s, ,得到下表所示幾組數(shù)據(jù)得到下表所示幾組數(shù)據(jù): : 數(shù)據(jù)組數(shù)據(jù)組 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6v v/(m/(ms s-1-1) ) 0 00.160.160.190.190.240.240.300.300.490.49s s/m /m 0 00.0450.0450.0750.0750.1110.1110.1630.1630.4420.442(1)(1)一同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)一同學(xué)根據(jù)

30、表中數(shù)據(jù), ,作出作出s sv v圖象如圖圖象如圖8 8甲所甲所示示. .觀察該圖象觀察該圖象, ,該同學(xué)作出如下推理該同學(xué)作出如下推理: :根據(jù)根據(jù)s sv v圖圖象大致是一條拋物線象大致是一條拋物線, ,可以猜想可以猜想, ,s s可能與可能與v v2 2成正比成正比. .請在圖乙所示坐標(biāo)紙上選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸作出圖請在圖乙所示坐標(biāo)紙上選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸作出圖線驗證該同學(xué)的猜想線驗證該同學(xué)的猜想. . 圖圖8 8 (2)(2)根據(jù)你所作的圖象根據(jù)你所作的圖象, ,你認(rèn)為滑塊滑行的最大距離你認(rèn)為滑塊滑行的最大距離s s與滑塊初速度平方與滑塊初速度平方v v2 2的關(guān)系是的關(guān)系是 . .解析解析

31、(1)(1)做出做出s sv v2 2圖線如下圖所示圖線如下圖所示. .(2)(2)由圖可以看出由圖可以看出, ,滑塊滑行的最大距離滑塊滑行的最大距離s s與滑塊初與滑塊初速度平方速度平方v v2 2成正方成正方. .即即: :s sv v2 2. .答案答案 (1)(1)見解析圖見解析圖 (2)(2)s s=1.84=1.84v v2 25.5.某同學(xué)為探究某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動能改變的關(guān)恒力做功與物體動能改變的關(guān) 系系”, ,設(shè)計了如下實驗設(shè)計了如下實驗, ,他的操作步驟是他的操作步驟是: : 擺好實驗裝置如圖擺好實驗裝置如圖9 9所示所示. . 將質(zhì)量為將質(zhì)量為200 g200

32、g的小車?yán)酱螯c計時器附近的小車?yán)酱螯c計時器附近, ,并并 按住小車按住小車. .圖圖9 9在質(zhì)量為在質(zhì)量為10 g10 g、30 g30 g、50 g50 g的三種鉤碼中的三種鉤碼中, ,他挑他挑選了一個質(zhì)量為選了一個質(zhì)量為50 g50 g的鉤碼掛在拉線的掛鉤的鉤碼掛在拉線的掛鉤P P上上. .釋放小車釋放小車, ,打開電磁打點計時器的電源打開電磁打點計時器的電源, ,打出一打出一條紙帶條紙帶. .(1)(1)在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條的一條. .經(jīng)測量、計算經(jīng)測量、計算, ,得到如下數(shù)據(jù)得到如下數(shù)據(jù): :第一個點到第第一個點到第

33、N N個點的距離為個點的距離為40.0 cm.40.0 cm.打下第打下第N N點時小車的速度大小為點時小車的速度大小為1.00 m/s.1.00 m/s.該同該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力, ,算出算出: :拉力拉力對小車做的功為對小車做的功為 J,J,小車動能的增量為小車動能的增量為 J.J.(2)(2)此次實驗探究結(jié)果此次實驗探究結(jié)果, ,他沒能得到他沒能得到“恒力對物體恒力對物體做的功做的功, ,等于物體動能的增量等于物體動能的增量”, ,且誤差很大且誤差很大. .顯顯然然, ,在實驗探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因在實驗探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤

34、差的因素素. .請你根據(jù)該同學(xué)的實驗裝置和操作過程幫助分請你根據(jù)該同學(xué)的實驗裝置和操作過程幫助分析一下析一下, ,造成較大誤差的主要原因是造成較大誤差的主要原因是: : . .解析解析 (1)(1)拉力拉力F F= =mgmg=0.050=0.0509.8 N=0.49 N9.8 N=0.49 N拉力對小車做的功拉力對小車做的功W W= =FsFs=0.49=0.490.400 J=0.196 J0.400 J=0.196 J小車動能的增量小車動能的增量=0.100 J=0.100 JJ00. 1200. 0212122kmvE(2)(2)誤差很大的可能原因誤差很大的可能原因:a.:a.小車質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)大小車質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量于鉤碼質(zhì)量, ,使鉤碼的重力與小車受到的繩的拉力使鉤碼的重力與小車受到的繩的拉力差別較大差別較大;b.;b.沒有平衡摩擦力沒有平衡摩擦力;c.;c.先放小車后開電先放小車后開電源源, ,使打第一個點時使打第一個點時, ,小車已有一定的初速度小車已有一定的初速度. .答案答案 (1)0.196 0.100(1)0.196 0.