《福建省莆田市高中物理 7探究合外力做功與動能變化的關系動能定理實驗練習（無答案）新人教版必修2（通用）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《福建省莆田市高中物理 7探究合外力做功與動能變化的關系動能定理實驗練習（無答案）新人教版必修2（通用）（4頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、探究動能定理實驗 一、實驗目的: 探究合外力做功與物體動能變化的關系。 二、實驗原理： 小車在恒定拉力的作用下做勻加速直線運動，選取一個運動過程，只要測出該過程合外力對小車做的功W以及小車初末狀態(tài)的速度，就可以研究合外力做功與物體動能變化的關系。 需要測量的物理量： 恒定的拉力——勾碼（砝碼和砝碼盤）通過細線拉小車 速度—————打點計時器、紙帶、交流電源、刻度尺 位移——————分析紙帶可以測出 小車、勾碼的質量——————天平 在勾碼的質量遠小于小車質量的情況下，可以認為小車受到的拉力F認為等于勾碼的重力mg 三、實驗器材： 打點計時器、紙帶、小車、一端附有定滑輪

2、的長木板、重物、細繩、低壓交流電源、導線、天平(帶有一套砝碼)、刻度尺、砝碼． 三、實驗步驟： (1)按如圖所示安裝好實驗儀器． (2)平衡摩擦力：將安裝有打點計時器的長木板的一端適當墊高，讓紙帶穿過打點計時器連在小車后端，不掛重物，輕推小車，直到小車在斜面上做勻速直線運動狀態(tài)為止． (3) 把細繩系在小車上并繞過滑輪懸掛重物，先接通電源，再釋放小車，打完點后切斷電源，取下紙帶。 (4)改變鉤碼的數(shù)量，更換紙帶重復(3)的操作． 四、數(shù)據(jù)處理： 1.公式法： 選定一過程：如BF 通過計算，在誤差允許的范圍內(nèi)，研究W與ΔEk是否會相等 若選取打下的

3、第一個點為研究的初位置，則初動能為0，數(shù)據(jù)處理更方便 五、注意事項： 1．平衡摩擦力時，不掛重物，輕推小車后，小車能做勻速直線運動． 2．平衡摩擦力后，無論如何改變重物或小車和砝碼的質量，都不需要重新平衡摩擦力．但必須保證細繩與長木板平行． 3．每條紙帶必須在滿足小車與車上所加砝碼的總質量遠大于重物的質量的條件下打出．只有如此，重物的重力才可視為小車受到的拉力． 4．改變拉力和小車質量后，每次開始時小車應盡量靠近打點計時器，并應先接通電源，再放開小車，且應在小車到達滑輪前按住小車． 例1．某探究學習小組的同學欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了

4、打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙．當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(tài)． 若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則 (1)你認為還需要的實驗器材有___________________。 (2)實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質 量應滿足的實驗條件是______________________________， 實驗時首先要做的步驟是________________________________． (3)在(2)的基礎上，某同學用天平稱量滑塊的質量為M.往沙桶中裝入適量的細

5、沙，用 天平稱出此時沙和沙桶的總質量為m.讓沙桶帶動滑塊加速運動．用打點計時器記錄 其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的 速度大小v1與v2(v1＜v2)．則本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為______________．(用 題中的字母表示實驗中測量得到的物理量) 例2．(2020·高考天津卷)某同學把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，將細繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運動，以此定量探究繩拉力做功與小車動能變化的關系．此外還準備了打點計時器及配套的電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊等．組裝的實驗裝置如圖所示 .

6、 (1)若要完成該實驗，必需的實驗器材還有哪些__________________________． (2)實驗開始時，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使牽引小車的細繩與木板平行．他這樣做的目的是下列的哪個________(填字母代號)． A．避免小車在運動過程中發(fā)生抖動 B．可使打點計時器在紙帶上打出的點跡清晰 C．可以保證小車最終能夠實現(xiàn)勻速直線運動 D．可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車受的合力 (3)平衡摩擦力后，當他用多個鉤碼牽引小車時，發(fā)現(xiàn)小車運動過快，致使打出的紙帶上點數(shù)較少，難以選到合適的點計算小車速度．在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請你利用本實驗的器材提出一個解

7、決辦法：____________________________________________. (4)他將鉤碼重力做的功當作細繩拉力做的功，經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些．這一情況可能是下列哪些原因造成的________(填字母代號)． A．在接通電源的同時釋放了小車 B．小車釋放時離打點計時器太近 C．阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉 D．鉤碼做勻加速運動，鉤碼重力大于細繩拉力 (5)圖是實驗中獲得的一條紙帶的一部分，選取O、A、B、C計數(shù)點，已知打點計時器使用的交流電頻率為50 Hz，則打B點時小車的瞬時速度大小為________m/s(保留三位有效數(shù)字)．