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,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一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平桌面上相距50.0 cm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.小车中可以放置砝码.
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(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;正确连接所需电路;
②将小车停在C点,________,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A、B时的速度;
③在小车中增加砝码,或________,重复②的操作.
(2)下表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,|v22-v12|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ΔE,F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间所做的功.表格中的ΔE3=________,W3=________。(结果保留三位有效数字)
(3)根据下表,请在图中的方格纸上作出ΔE-W图线
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【知识点】探究功与速度变化的关系.E4
【答案解析】(1)②释放小车;③改变钩码数量 (2)0.600;0.610
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解析:(1)②将小车停在C点,释放小车,③在小车中增加砝码,或改变小车质量重复实验,得出5-6组数据;
(2)由各组数据可见规律△E=
M(v22-v12)可得△E3=0.600 J观察F-W数据规律可得数值上W3=
=0.610 J(3)在方格纸上作出△E-W图线如图所示
【思路点拨】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.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.