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.——青夏教育精英家教网—

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. 【查看更多】

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v_E=

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

；
③利用上图纸带中的物理量，最好从

B

点到

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

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

DF

（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v₁与v₂    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

m＜＜M

．
（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：

合理

．
（4）本实验最终要验证的数学表达式为

mgs=

1

2

M

v

2

1

-

1

2

M

v

2

mgs=

1

2

M

v

2

1

-

1

2

M

v

2

（用第（1）小题中你确定的测量物理量符号表示）．

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某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，计了如下实验，他的操作步骤是：

A、安装好实验装置如图所示

B、将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车。

C、在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一下质量为50g的钩码挂在细线的挂钩p上。

D、释放小车，接通打点计时器的电源，打出一条纸带。

①在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条。经测量、计算，得到如下数据：

第一个点到第N个点的距离为40.0cm，打下第N点时的小车的速度大小为1.00m/s。该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，拉力对小车做的功为 J，小车动能的增量为 J。

②此次实验探究结时，他没能得到“恒力对物体做的功等等于物体动能的增量”，且误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作过程分析一下，造成实验误差较大的主要原因有：、、。

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某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，计了如下实验，他的操作步骤是：

A、安装好实验装置如图所示

B、将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车。

C、在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一下质量为50g的钩码挂在细线的挂钩p上。

D、释放小车，接通打点计时器的电源，打出一条纸带。

①在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条。经测量、计算，得到如下数据：

第一个点到第N个点的距离为40.0cm，打下第N点时的小车的速度大小为1.00m/s。该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，拉力对小车做的功为 J，小车动能的增量为 J。

②此次实验探究结时，他没能得到“恒力对物体做的功等等于物体动能的增量”，且误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作过程分析一下，造成实验误差较大的主要原因有：、、。

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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v₁与v₂ 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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