Question

某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50 Hz．

（1）实验的部分步骤如下：

①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接小车和钩码；

②将小车停在打点计时器附近，先         ，再         ，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，          ；

③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。

（2）如图是钩码质量为0.03 kg，砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到0的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置．

（3）在上述的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，                做正功，

        做负功．

（4）实验小组根据实验数据绘出了图中的图线（其中Δv²=v²-v²₀）,根据图线可获得的结论是                                                  ．要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力和                  ．

表1纸带的测量结果

测量点	S/cm	v/(m·s-1)
0	0.00	0.35
A	1.51	0.40
B	3.20	0.45
C
D	7.15	0.54
E	9.41	0.60

 

Answer 1

【答案】

（1）接通电源，放开小车 ，关闭电源  （2）5.08±0.01   ,  0.49

（3）钩码的重力，摩擦力（4）△V²与S成正比，小车的质量 。

【解析】（1）本实验要求先接通电源在释放纸带（2）C点为位移为6.08cm-1cm=5.08cm，C点为BD间的中间时刻，C点速度等于BD间的平均速度（3）对于钩码、砝码和小车组成的系统，钩码的重力做正功，摩擦力做负功（3）由运动学公式结合描点连线的图像可知△V²与S成正比，要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力和小车的质量