55探究动能定理答案

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1、实验五探究动能定理一、实验目的1.探究外力做功与物体速度的关系。2.通过分析论证和实验探究的过程，培养实验探究能力和创新精神。二、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年做功“、2"、3"、……2.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时器测出，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.以橡皮筋対小车做的功为纵处标，分别以小车获得的速度"P2……为横处标，作出W-v.W-v2……曲线，分析这些曲线，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

2、系。三、实验器材小车（前面带小钩）、氏木板（两侧适当的对称位置钉两个诙钉）、打点计时器及纸带、学生电源及导线（使用电火花计时器时不用学生电源）、5〜6条相同的橡皮筋、刻度尺。四、实验步骤1.按图所示将实验仪器安装好。2.平衡摩擦力：在长木板的有打点计时器的一端下血垫一块木板，反复移动木板的位置，直至小车上不挂橡皮筋时，纸带打出的点间距均匀，即小车能匀速运动为止03.分别用1条、2条、3条、4条……橡皮筋做实验，实验川橡皮筋拉伸的长度都与第一次相同。这时橡皮筋对•小车做的功分别为“、20、3%••…,标记好每次实验得到的纸

3、带。五、数据处理•••••••••••••AA2^3图实一5-21.测量小车的速度：实验获得如图实一5—2所示的纸带，为探究橡皮筋弹力做功和小车速度的关系,需要测量弹力做功结束时小车的速度，即小车做匀速运动的速度。应在纸带上测量的物理量是（用字母表示）：仆仏间的距离x,小车速度的表达式为（用测量的物理量表示）v=j（T为打点计时器的时间间隔）。2.实验数据记录：橡皮筋条数位移x/m时间t/s速度o(m・sJ速度平方v2(m2-s2)1.实验数据处理及分析：(1)观察法：当橡皮筋的条数成倍增加，即合外力做的功成倍增加时，

4、观察小车的速度或速度的平方如何变化，有何变化规律。(2)图像法：在坐标纸上呦岀“一。或W-v2图线(“炉'以一根橡皮筋做的功为单位)。2.实验结论：从图像可知做功与物体速度变化的关系为^v20六、注意事项1.平衡摩擦力很关键,将木板一端垫高，使小车重力沿斜而向下的分力与摩擦阻力平衡。方法是轻推小车，由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状态的。1.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

5、，不必计算出具体数值。2.小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些。七、误差分析1.误差的主要来源是橡皮筋的氏度、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.没冇完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾介过大。3.利用打上点的纸带计算小车的速度时，测量不准带来误差。1在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验屮(装置如图甲)：(1)下列说法哪一项是正确的()A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B.为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量C.实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放(2)图乙是实验中获得的一条纸带的

6、一部分，选取0、A.B、C计数点，已知打点计吋器使用的交流电频率为50Hz,则打B点时小车的瞬时速度人小为m/s(保留三位有效数字)。［解析］平衡摩擦力的原理就是在没有拉力的情况下调整斜面倾角，使“=30,A错；为减小系统误差应使钩码质量远小于小车质量，B错；实验时使小车靠近打点计时器能充分利用纸带，由静止释放则后面点测出的动能即等于该过程的动能变化量，便于利用实验数据进行探究，故⑴选C。据如=齐=0.653m/s,可得打〃点时小车的瞬时速度。［答案］(1)C⑵0.6531.用如图实一5—5所示的装置做“探究动能定理”的

7、实验时，下列说法正确的是(图实一5-5A.为了平衡摩擦力，实验中可以将氏木板的左端适当染高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动B.每次实验小橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度耍一样C.可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值D.可以通过改变小车的质量來改变拉力做功的数值E.实验中耍先释放小千再接通打点计吋器的电源F.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度G.通过打点计时器打下的纸带來测定小车加速过程中获得的平均速度解析：选ABCF当小车拉着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时，沿长木板

8、方向的重力的分力大小等于摩擦力，即在实验中可消除摩擦力的影响，A正确；由实验原理可知，B、C正确，D错误；使用打点计时器时都必须先接通电源再释放小车，E错误；橡皮筋拉力做的总功等于小车动能的增加，此动能应为小车获得的最大动能，所以用打点计时器打下的纸带测定的是小车的最大速度，F正确、G错误。考查数据处理与误差分析3如