摘要:2.通过实验.探究恒力做功与物体动能变化的关系.理解动能和动能定理.用动能定理解释生活和生产中的现象.

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在“探究恒力做功和物体动能变化之间的关系”实验中.主要实验步骤如下:

a.用天平测出小车质量M=0.4kg,并记录.
b.按图1安装实验器材,先不放小吊盘,调整定滑轮的高度,使细线与木板平行.
c.平衡摩擦力:在长木板不带定滑轮的一端下面垫薄木块,并反复移动其位置,直到用手轻拨小车,打点计时器能打出一系列均匀的点,关闭电源.
d.吊上小吊盘,放入适当的物块,(吊盘和物块的总重远小于小车的重),将小车停在打点计时器附近,接通电源,后释放小车,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,关闭电源.
e.改变吊盘和物块的总质量,更换纸带,重复步骤d,打2~3条纸带.
完成下列填空:
①如图2所示是某次实验中得到的一条纸带的一部分,A、B、C是前面三个相邻的计数点,D、E、F是后面三个相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,计数点间的距离如图所示,则打E点时小车的速度大小vE=
s5-s3
2T
s5-s3
2T
;(用题中的物理量符号表示)
②要完成本次实验遗漏测量的物理量是:
小吊盘和物块的总质量m
小吊盘和物块的总质量m

③利用上图纸带中的物理量,最好从
B
B
点到
E
E
点来探究恒力做功和小车动能变化之间关系.若上述物理量间满足关系式
mg(s4-s1)=
1
2
M(
s5-s3
2T
)2-
1
2
M(
s2
2T
)2
mg(s4-s1)=
1
2
M(
s5-s3
2T
)2-
1
2
M(
s2
2T
)2
,则表明在上述过程中,恒力做功等于物体动能变化.(重力加速度为g,用上述物理量的符号表示)
④某同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为零点,顺次选取一系列点,分别测量这些点到零点之间的距离s,计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2-v02,然后建立△v2~s坐标系,通过描点法得到的图象如图3所示,结合图象可求得该次实验中小车所受合外力的大小为
0.5
0.5
N.
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在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,为了提高测量的效率,现改用光电门来测量小车经过不同位置时的速度大小(光电门具有计时功能,与计算机相连后通过相关软件处理,可以直接读出物体的瞬时速度值),同学们在实验室组装了一套如图所示的装置。请回答下列有关问题:

   (1)完成该实验,没有必要测量的两个物理量是          (选填字母序号)

           A.小车(含遮光板)的质量M       B.沙和沙桶的总质量m

           C.两光电门之间的距离s             D.小车经两光电门的时间间隔t

           E.小车先后经两光电门的瞬时速度v1v2    F.垫片的厚度h

(2)实验时为了保证小车受到的拉力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是                         

(3)实验前,某同学用以下方法来平衡摩擦力:不挂小沙桶,让长木板的左端垫上垫片,轻推小车使其沿斜面滑下,并观察两光电门记录的速度是否相等,若相等,则表明已经平衡了摩擦力,你认为该同学的调整方法合理吗?答:        

(4)本实验最终要验证的数学表达式为                (用第(1)小题中你确定的测量物理量符号表示)。

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