动能定理实验

(1)本实验中不需要测量物体质量的理由是什么？
(2)让物体分别从不同高度无初速度释放，测出物体从初
始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4…，读出物体 每次通过速度传感器Q的速度v1、v2、v3、v4…，并绘制了 如图(b)所示的L-v图象.根据绘制出的L-v图象，若为了更
直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应该作出( )
三、实验步骤 1．如图所示组装好实验仪器，由于小车在运动中会受 到阻力，把木板装有打点计时器的一端用薄木块略微 垫高，平衡摩擦力． 2．把纸带拴在小车的后面，并穿过打点计时器，先用 一条橡皮筋进行实验，把橡皮筋拉伸一定长度，放开 小车． 3．换纸带，并改用2条、3条……同样的橡皮筋进行第 2次、第3次……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长 度要相同．
一、实验原理 探究功与物体动能变化的关系，可通过改变力对物体 做的功，测出力对物体做不同功时物体的速度，为简 化实验可将物体初速度设置为零，可用如图所示的装 置进行实验，通过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对小车 做的功成倍增加，再通过打点计时器和纸带来测量每 次实验后小车的末速度．
二、实验器材 橡皮筋、打点计时器、小车、纸带、电源、导 线、刻度尺、木板、钉子等．
4．由纸带算出小车获得的速度，把各次实验获得的速度 依次记入对应的表格中.
橡皮筋的条数 1 2 3 4 5 力对小车做的功 W 2W 3W 4W 5W 小车获得的速度
5.观察测得数据进行估计，大致判断两个量可能的关 系，然后以W为纵坐标，以v2(或v、v3)为横坐标作图， 寻找二者的关系．
四、注意事项
(1)可以判断纸带的__右__端__(填“左端”或“右端”)与木块连接.根
据纸带提供的数据计算打点计时器在打下A点和B点时木块的速度
vA=_0_._7_2__m/s,vB=__0_.9__7_m/s.(结果保留两位有效数字) (2)要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB，还需要的实验 器材是_G______，还应测量的物理量是_B______.(填入所选实验器材
A.L-v2图象
B.L- v 图象
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C.L- 1 图象
D.L- 1 图象
(3)本v实验中，木板与物体间摩擦力v的大小会不会影响探
究出的结果？
(2012·郑州模拟)某实验小组想测量木板对木块的摩擦力所 做的功.装置如图，一木块放在粗糙的水平长木板上，右 侧拴有一细线，跨过固定在木板边缘的滑轮与重物连接， 木块左侧与穿过打点计时器的纸带相连，长木板固定在水 平实验台上.实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物 落地后，木块继续向右做匀减速运动，如图给出了重物落 地后打点计时器打出的纸带，纸带上的小黑点是计数点， 每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的 距离如图所示.打点计时器所用交流电频率为50 Hz，不计 纸带与木块间的拉力.
1．平衡摩擦力时连着纸带且接通电源． 2．测小车速度时，纸带上的点应选分布均匀部分的，也就是小 车做匀速运动时所打点进行测量、计算．
3．小车应靠近打点计时器，并且要先接通电源再释放小车． 4．小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些． 5．橡皮筋应选规格一样的、拉伸长度相同。 五、误差分析
1．橡皮筋的差异和拉伸长度差异使做功不同． 2．平衡摩擦力不彻底或平衡过了也会造成误差． 3．利用打上点的纸带计算小车的速度时，测量不准会带来误 差．
和物理量前的字母)
A.木板的长度l C.木板的质量m2 E.木块运动的时间t G.天平
B.木块的质量m1 D.重物的质量m3 F.AB段的距离lAB H.秒表
I.弹簧测力计
(3)在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式
WAB= 12__m_1_(v_A_2__v_B_2 ).［用vA、vB和第(2)问中测得的
实验数据的处理与分析 某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验实验 前，提出以下几种猜想：①W∝v，②W∝v2,③W∝ …. 他们的实验装置如图(a)所示，PQ为一块倾斜放置的木v板, ，在Q 处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点的速度).在 刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体质量，只要测 出物体从初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的示 数就行了，大家经过讨论采纳了该同学的建议.
由动能定理可知，WAB

1 2
m1v A 2

1 2
m1vB2，要测在AB段木板对木块
的摩擦力做的功WAB，只要用天平测出木块的质量m1即可.
答案：(1)右端 0.72 0.97 (2)G B
(3)
1 2
m1 ( v A 2

v
2 B
)
物理量的字母
表示］
【解析】重物落地后，木块做匀减速运动，故纸带的右端与木
块相连.由
vn

xn
xn1 2T
得
6.84 7.48 102
vA
2 0.1
m / s 0.72 m / s
9.4110.06 102
vB
2 0.1
m / s 0.97 m / s.