实验-探究动能定理

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1、实验：探究动能定理实验目的1.通过实验探究外力对物体做功与物体速度的关系.2.通过实验数据分析，总结岀做功与物体速度平方的正比关系.实验原理1.不是直接测量对小车做功，而是通过改变橡皮筋条数确定对小车做功W、2W、3W2.由于橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点计吋器测出，也可以用其他方法测出.这样，进行若干次测量，就得到若干组功和速度的数据.3.以橡皮筋对小车做的功为纵坐标，小车获得的速度为横坐标，作岀VV-P曲线，分析这条曲线，可以得知橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度的定量关系.实验

2、器材小车（前面带小钩）、100g〜200gCS码、长木板，两侧适当的对称位置钉两个铁钉、打点计时器及纸带、学生电源及导线（使用电火花计时器不用学生电源）、5〜6条等长的橡皮筋、刻度尺.v〜一实验步骤1.按图所示将实验仪器安装好.同时平衡摩擦力2.先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度设此时橡皮筋对小车做功为W1,将这一组数据记入表格.3.用2条橡皮筋做实验，实验屮橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这样橡皮筋对小车做的功为W2,测11!小车获得的速度说，将数据记入表格.4.用3条、4

3、条…橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，记入表格.二、实验分析1.数据采集（1）求小车的速度：利用纸带上点迹均匀的一段测出两点间的距离兀，则“=京其中卩为打点周期）.如图所示中测出AB两点间距离.$[[[W（2）数据记录：把计算出的速度填入上表中并算出说值.ABC（3）数据处理：在坐标纸上画出W-v和W~v2图线三、误差分析1.误差的主要來源是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋的拉力做功W与橡皮筋的条数不成正比.2.没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造成误差.3.利用打上点的纸带计算小

4、车的速度时，测量不准带来误差.四、注意事项I.平衡摩擦力很关键，将木板一端垫高，使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡.方法是轻推小车，市打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否匀速运动，找到木板一个合适的倾角.2.测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分的，也就是选小车做匀速运动的部分.3.橡皮筋应选规格一样的.力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值.4.小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些.动能定理1、如图，一半径为R,粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直

5、径POQ水平，一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道，质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg,g为重力加速度的大小，用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功，则（C）W=^mgR,质点到达Q点后，继续上升一段距离2w＜丄mgR,质点到达Q点后，继续上升一段距离乙2、如图，AB是倾角为0的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为R。一个质量为m的物体（可以看作质点）从直轨道上的P点由静止释放,结果它能在两轨道间做往返

6、运动。已知P点与圆弧的圆心o等高，n物体与轨道AB间的动摩擦因数为》。求（1）物体做往返运动的整个过程屮在AB轨道上通过的总路程（2）最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力解析：(1)由动能定理得:-umgcos0L=0-mgRcos0(2)mgR(l-C0S0)=rav2/2f-mg=mv2/R仁f'=mg(3-2cos0)方向竖直向下