题目内容
某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”.如图所示,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,记录小车通过A、B时的速度大小;
可以通过在小车上放置砝码来改变小车的质量,通过加减钩码的数量来改变拉力的大小.
(1)实验主要步骤如下:
①测量小车和拉力传感器的总质量M1,把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连,正确地连接所需电路;
②将小车停在点C,由静止开始释放小车,小车在细线拉动下运动,记录
③改变小车的质量或改变所挂钩码的数量,重复②的操作.
(2)表格中是他们测得的一组数据,其中M是M1与小车中砝码质量之和,|v12-v22|是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△E,F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间所做的功.表中的△E3=
(3)根据表格中的数据,请在图2所示方格纸上作出△E-W图线.
实验数据记录表格.
可以通过在小车上放置砝码来改变小车的质量,通过加减钩码的数量来改变拉力的大小.
(1)实验主要步骤如下:
①测量小车和拉力传感器的总质量M1,把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连,正确地连接所需电路;
②将小车停在点C,由静止开始释放小车,小车在细线拉动下运动,记录
细线拉力(或力传感器的示数)
细线拉力(或力传感器的示数)
及小车通过A、B时的速度;③改变小车的质量或改变所挂钩码的数量,重复②的操作.
(2)表格中是他们测得的一组数据,其中M是M1与小车中砝码质量之和,|v12-v22|是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△E,F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间所做的功.表中的△E3=
0.600
0.600
J,W3=0.610
0.610
J(结果保留三位有效数字).(3)根据表格中的数据,请在图2所示方格纸上作出△E-W图线.
实验数据记录表格.
次数 | M/kg | |v12-v22|/m2s-2 | △E/J | F/N | W/J |
1 | 0.500 | 0.760 | 0.190 | 0.400 | 0.200 |
2 | 0.500 | 1.65 | 0.413 | 0.840 | 0.420 |
3 | 0.500 | 2.40 | △E3 | 1.220 | W3 |
4 | 1.000 | 2.40 | 1.20 | 2.420 | 1.21 |
5 | 1.000 | 2.84 | 1.42 | 2.860 | 1.43 |
分析:小车在钩码的作用下拖动纸带在水平面上做加速运动,通过速度传感器可算出A B两点的速度大小,同时利用拉力传感器测量出拉小车的力,从而由AB长度可求出合力做的功与小车的动能变化关系.
解答:解:(1)②需要测量小车受到的合力,即要测量小车的拉力(传感器读数);
(2)由各组数据可见规律△E=
M1(v22-v12)
可得△E3=0.600 J
观察F-W数据规律可得数值上W3=F?L=0.610 J
(3)在方格纸上作出△E-W图线如图所示
故答案为:(1)细线拉力(或力传感器的示数);(2)0.600,0.610;(3)如图所示.
(2)由各组数据可见规律△E=
1 |
2 |
可得△E3=0.600 J
观察F-W数据规律可得数值上W3=F?L=0.610 J
(3)在方格纸上作出△E-W图线如图所示
故答案为:(1)细线拉力(或力传感器的示数);(2)0.600,0.610;(3)如图所示.
点评:值得注意的是:钩码的重力不等于细线的拉力,同时学会分析实验数据从而得出规律.
练习册系列答案
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A、平衡摩擦力 | B、测量A、B两速度传感器间的距离L | C、测量砂及砂桶的总质量 | D、砂及砂桶的总质量远小于拉力传感器和小车的总质量 |