某实验小组为了探究功与动能变化的关系,利用如图所示的装置.在竖直墙上的点安装一个拉力传感器,用不可伸长的柔软轻绳一端与质量为的小球C连接,另一端绕过小滑轮(可以忽略滑轮大小)与传感器连接,定滑轮与等高,为水平参考线,测出间绳长。实验中,使绳始终处于绷直状态,将小球从距离线高处由静止开始释放,从拉力传感器记录的拉力变化图线中读出拉力的最大值为。改变的值,记录下相应的最大拉力,取,,实验中得到的部分数据如下表所示。
(1)当时,小球的最大动能为________ ,此过程中外力做功为________ ;
(2)实验结论是:______________________________________________________ ;
(3)根据实验结论,推导出与之间的关系为:__________________ 。
0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | ||
0.70 | 0.60 | 0.50 | 0.40 | ||
26.88 | 24.45 | 22.00 | 19.56 |
(2)实验结论是:
(3)根据实验结论,推导出与之间的关系为:
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更新时间:2018-02-10 14:34:11
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【知识点】 探究动能定理的实验步骤和数据处理
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名校
【推荐1】某物理小组利用气垫导轨探究系统动能的变化,实验装置如图所示。
实验步骤如下:
①用天平称出滑块和挡光条的总质量,再称出托盘和砝码的总质量;
②将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度适当,将导轨调至水平;
③测量挡光条的宽度;
④由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离;
⑤将滑块移至光电门1左侧某处,待托盘静止不动时,释放滑块,托盘落地前挡光条已通过光电门2;
⑥从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间和。
回答下列问题:
(1)调节导轨水平时,__________ (选填“应该”或“不应该”)挂上托盘;
(2)由图中标尺的读数可知两光电门中心之间的距离__________ ;
(3)滑块通过光电门1和光电门2的过程中,系统总动能的变化量__________ ;
实验步骤如下:
①用天平称出滑块和挡光条的总质量,再称出托盘和砝码的总质量;
②将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度适当,将导轨调至水平;
③测量挡光条的宽度;
④由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离;
⑤将滑块移至光电门1左侧某处,待托盘静止不动时,释放滑块,托盘落地前挡光条已通过光电门2;
⑥从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间和。
回答下列问题:
(1)调节导轨水平时,
(2)由图中标尺的读数可知两光电门中心之间的距离
(3)滑块通过光电门1和光电门2的过程中,系统总动能的变化量
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【推荐2】某实验小组利用如图1所示实验装置验证牛顿第二定律,该小组完成了如下操作。
a.组装装置,使细线与长木板平行,测出小车和拉力传感器的总质量M;
b.在细线上挂上沙桶,接通电源使打点计时器开始工作,稳定后释放小车,记录拉力传感器的读数.改变沙桶的质量,重复步骤(b)。
(1)实验中,下列操作正确的是______ 。
A.用天平测出沙桶和沙的总质量
B.小车靠近打点计时器,先接通电源后释放小车
C.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不带沙桶的情况下使小车拉着纸带恰好做匀速直线运动
D.为减少误差,要保证沙桶和沙的总质量远小于小车和拉力传感器的总质量
(2)如图2所示为某次正确操作得到的纸带,其中0,1,2,3,4,5,6为计时点,已知打点计时器的频率为f,对应的小车的加速度大小为______ 。
(3)利用图2的纸带计时点0—3段验证“动能定理”实验,如果打下第一个计时点时小车的速度为0,此时拉力传感器的读数F,若关系式______ 在误差允许的范围内成立,则“动能定理”得到验证。
a.组装装置,使细线与长木板平行,测出小车和拉力传感器的总质量M;
b.在细线上挂上沙桶,接通电源使打点计时器开始工作,稳定后释放小车,记录拉力传感器的读数.改变沙桶的质量,重复步骤(b)。
(1)实验中,下列操作正确的是
A.用天平测出沙桶和沙的总质量
B.小车靠近打点计时器,先接通电源后释放小车
C.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不带沙桶的情况下使小车拉着纸带恰好做匀速直线运动
D.为减少误差,要保证沙桶和沙的总质量远小于小车和拉力传感器的总质量
(2)如图2所示为某次正确操作得到的纸带,其中0,1,2,3,4,5,6为计时点,已知打点计时器的频率为f,对应的小车的加速度大小为
(3)利用图2的纸带计时点0—3段验证“动能定理”实验,如果打下第一个计时点时小车的速度为0,此时拉力传感器的读数F,若关系式
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【推荐3】如图甲所示是某同学探究动能定理的实验装置。他在气垫导轨上B处安装了一个光电门,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与钩码相连,使滑块质量M远大于钩码总质量m,每次滑块都从A处由静止释放,测出对应的遮光条通过光电门的时间t。(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则____ mm。(2)改变钩码的个数,即改变拉力对滑块做的功W,记录每次遮光条经过光电门的时间t。根据得出的实验数据,描绘出了图像,如图所示,由图像可知,与W的关系式:_______ (用题中所给的物理量符号表示),根据下图可求出滑块的质量为____ kg。
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