Question

某实验小组采用如图二所示的装置探究“探究做功和物体动能变化间的关系”，图二中桌面水平放置，小车可放置砝码，实验中小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面．

（1）实验的部分步骤如下：

     A．在小车上放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细绳连接小车和钩码；

     B．将小车停在打点计时器附近，____________，____________，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列点，断开开关；

     C．改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复第二步的操作。

（2）如图乙所示为某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，则C点对应小车的速度v_C＝___________________。

     要验证小车合外力的功与动能变化的关系，除钩码和砝码的质量、位移、速度外，还要测出的物理量为：_____________。

图（乙）

（3）若用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，那么在实验中应该采取的两项措施是：①_______________________；②_______________________。

Answer 1

【知识点】探究功与速度变化的关系．E4

【答案解析】（1）接通电源，释放小车；（2）；小车的质量；

（3）①平衡摩擦力；②钩码的质量远小于小车及砝码的总质量

 解析：①只有先接通电源后释放小车，否则纸带上的第一个初速度不为零．当实验结束后，及时断开开关
②C点的瞬时速度等于BD这段的平均速度，则C点速度
v_C=动能定理的表达式：W=(M_车+m)²-0，故还需要测量小车的质量．
③用钩码的重力表示小车受到的合外力时，没有考虑到小车与木板之间、纸袋与限位孔之间的摩擦力；由此需要平衡摩擦力； b．小车的加速度：a=，重物的质量会影响小车的运动，故呀减小实验的误差，还要让重物的重力远小于小车的总重力；
④小车初末速度的平方差与位移成正比，即v²-v₀²=ks
要验证“动能定理”，即Mv²-=(mg-f)s，
从而得出结论：小车初末速度的平方差与位移成正比（或合外力做功等于物体动能的变化）．

【思路点拨】小车在钩码的作用下拖动纸带在粗糙水平面上做加速运动，通过对纸带计数点处理可算出各点的速度大小及发生的位移．同时测量小车的质量与小车在粗糙水平面的摩擦力，从而可求出合力做的功与小车的动能变化关系．通过实验来探究物体的动能定理，一是培养学生的动手能力，二是更能让学生理解动能定理的内涵．