实验05 探究动能定理（原卷版）

　实验05　探究动能定理 ●注意事项 1.平衡摩擦力。由于我们用绳的拉力确定对小车做的功,因此应设法排除其他力的影响,实际操作中是采用把木板的一端垫高,用小车重力的分力和摩擦力平衡的方法来消除摩擦力的影响。 2.尽量减小小车的加速度。因为砝码和小盘拉着小车加速运动时,砝码和小盘处于失重状态,小车受到的拉力小于砝码和小盘的总重力。为减小这一系统误差,应使小车的加速度尽量小,也就是实验中必须满足砝码和小盘的总质量远小于小车的质量。 ●误差分析 实验中我们把拉力对小车做的功与砝码和小盘总重力所做的功认为是相等的,但实际上二者并不相等,这是因为砝码和小盘的总重力与绳的拉力是不相等的。 2.在m M时,细绳的拉力近似等于砝码和小盘的总重力;m越大,误差越大。因此实验中应使小车的质量远大于砝码和小盘的总质量。 【典例1】[常规实验———实验原理及数据处理一]某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源一台，导线、复写纸、纸带、小木块、细沙若干．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态． 你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：还需要补充的实验器材是_____． 某同学的实验步骤如下：用天平称量滑块的质量往沙桶中装入适量的细沙，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，用天平称出此时沙和沙桶的总质量在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距，算出这两点的速度与他用沙和沙桶的总重力表示滑块受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在图示情况下还应该采取的一项操作是：_____； 应控制的实验条件是：_____； 若挑选的一条点迹清晰的纸带如下，且已知滑块的质量为，沙和沙桶的总质量为，相邻两个点之间的时间间隔为，从点到、、、、点的距离依次为、、、、图中未标出、、，则由此可求得纸带上由点到点所对应的过程中，沙和沙桶的重力所做的功_____； 该滑块动能改变量的表达式为_____结果用题中已知物理量的字母表示 【典例2】[常规实验———实验原理及数据处理二]某同学在做“探究功与速度变化的关系”的实验时，按照下面的步骤操作： 按图甲所示安装好实验装置； 小车在一条橡皮筋的作用下从某位置由静止弹出，沿木板滑行，当小车的速度最大时，橡皮筋对小车做的功为； 再用完全相同的条、条、、条橡皮筋分别作用于小车上，每次均从相同的位置由静止释放小车，使橡皮筋对小车做的功分别为，、、； 分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的最大速度，、、。 实验中木板略微倾斜，这样做的目的是_____填正确答案标号。 A.使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功 B.为了增大小车下滑时的加速度 C.使橡皮筋松弛后，小车能做匀速运动 D.使打出的纸带更加清晰 某次打出的纸带如图乙所示，相邻两计数点间有个点未画出，打点计时器的频率为。、、、四点到点的距离分别为、、、，小车的最大速度为_____结果保留两位有效数字。 计算出所有纸带的最大速度后，作图象，发现图象如图丙所示，为了更直观的看出做功与速度变化的关系，应该改作_____图象，若该图象是一条过原点的斜直线，则可以得出结论：_____。 【典例3】[创新实验———利用气垫导轨装置]某同学用探究动能定理的装置测滑块的质量如图甲所示，在水平气垫导轨上靠近定滑轮处固定一个光电门。让一带有遮光片的滑块自某一位置由静止释放，计时器可以显示出遮光片通过光电门的时间非常小，同时用米尺测出释放点到光电门的距离。 该同学用螺旋测微器测出遮光片的宽度如图乙所示，则_____。 实验中多次改变释放点，测出多组数据，描点连线，做出的图象为一条倾斜 ... ...