某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖1所示的裝置探究“動(dòng)能定理”,小車內(nèi)可放置砝碼,實(shí)驗(yàn)中,小車碰到制動(dòng)裝置時(shí),鉤碼尚未到達(dá)地面,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz.

(1)實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下,請(qǐng)將步驟②補(bǔ)充完整.                                                         
測(cè)量點(diǎn) s/cm  v/(m?s-1
0 0.00 0.35
A 1.51 0.40
B 3.20 0.45
C    
D 7.15 0.54
E 9.41 0.60
①在小車內(nèi)放人砝碼,把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔,連在小車后端,用細(xì)線跨過定滑輪連接小車和鉤碼;
②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近,先
接通電源
接通電源
釋放小車
釋放小車
,小車拖動(dòng)紙帶,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn),關(guān)閉電源;
③改變鉤碼或小車內(nèi)砝碼的數(shù)量,更換紙帶,重復(fù)②的操作,
(2)圖2是鉤碼質(zhì)量為0.03kg,砝碼質(zhì)量為0.02kg時(shí)得到的一條紙帶,在紙帶上選擇起始點(diǎn)0及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離s及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v(見表1),請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置.
(3)實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖3中的圖線(其中△v2=(v2-v20),根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是
△v
2
 
與位移s成正比
△v
2
 
與位移s成正比
要驗(yàn)證“動(dòng)能定理”,還需要測(cè)量的物理量是摩擦力和
小車質(zhì)量M
小車質(zhì)量M
分析:(1)的關(guān)鍵是明確做使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先接通電源,等電源穩(wěn)定工作后再釋放紙帶,否則將增大測(cè)量誤差;(3)的關(guān)鍵是首先對(duì)小車受力分析,寫出動(dòng)能定理表達(dá)式,然后討論即可.
解答:解:(1)②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近,先接通電源,再釋放紙帶.
(2)刻度尺讀數(shù)為OC=5.10cm,打C點(diǎn)時(shí)的速度
v
 
c
=
OD-OB
2T
=
(7.15-3.20)×0.01
2×0.02
m/s=0.99m/s
(3)對(duì)小車由動(dòng)能定理表達(dá)式
F
 
s
=
1
2
Mv
2
2
-
1
2
Mv
2
1
,可得
△v
2
 
=
v
2
2
-v
2
1
=
2F
 
M
s
,可見若
△v
2
 
-s圖象是一條過原點(diǎn)的傾斜直線,即說(shuō)明
△v
2
 
與位移s成正比,要驗(yàn)證動(dòng)能定理,若滿足鉤碼質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M,則應(yīng)有(mg-f)s=
1
2
Mv
2
2
-
1
2
Mv
2
1
,所以還需要測(cè)量的物理量是摩擦力f和小車的質(zhì)量M.
故答案為(1)接通電源,釋放紙帶
        (2)5.10m,0.99m/s
        (3)
△v
2
 
與位移s成正比,小車質(zhì)量M
點(diǎn)評(píng):解決物理實(shí)驗(yàn)題目的關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理,根據(jù)物理定律寫出表達(dá)式,然后討論即可.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖1所示的裝置來(lái)探究“功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,小車碰到制動(dòng)裝置時(shí),鉤碼尚未到達(dá)地面.實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下:
①將一塊一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板固定在桌面上,
在長(zhǎng)木板的另一端固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器;
②把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔,連在小車后端,
用細(xì)線跨過定滑輪連接小車和鉤碼;
③把小車?yán)娇拷螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置,接通電源,從靜止開始釋放小車,得到一條紙帶;
④關(guān)閉電源,通過分析小車位移與速度的變化關(guān)系來(lái)研究合外力對(duì)小車所做的功與速度變化的關(guān)系.
如圖2是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,點(diǎn)O為紙帶上的起始點(diǎn),A、B、C是紙帶上的三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有4個(gè)點(diǎn)未畫出,用刻度尺測(cè)得A、B、C到O的距離如圖所示,已知所用交變電源的頻率為50Hz,問:
(1)打B點(diǎn)時(shí)刻,小車的瞬時(shí)速度vB=
0.40
0.40
m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)本實(shí)驗(yàn)中,若鉤碼下落高度為h1時(shí)合外力對(duì)小車所做的功為W1,則當(dāng)鉤碼下落h2時(shí),合外力對(duì)小車所做的功為
h2
h1
W0
h2
h1
W0
.(用h1、h2、W1表示)

(3)實(shí)驗(yàn)中,該小組同學(xué)畫出小車位移x與速率v的關(guān)系圖象如圖3所示.根據(jù)該圖線形狀,某同學(xué)對(duì)W與v的關(guān)系作出的猜想,肯定不正確的是
AC
AC

A.W∝v    B.W∝v2     C.W∝
1
v
      D.W∝v3

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖1所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系,小車在橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行.
(1)實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜,這樣做
CD
CD
;
A.是為了使釋放小車后,小車能勻加速下滑
B.是為了增大小車下滑的加速度
C.可使得橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車做的功
D.可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運(yùn)動(dòng)
(2)實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz.某同學(xué)打出的一段紙帶如圖2所示,則小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為
2
2
m/s.(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

在“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖1所示裝置,由重物通過滑輪牽引小車,利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車從靜止釋放后的運(yùn)動(dòng)情況,把重物重力的大小作為對(duì)小車的合力大小,合力對(duì)小車做的功記為W,對(duì)應(yīng)的小車末速度記為v
(1)實(shí)驗(yàn)前是否需要平衡摩擦力?
(填“是”或“否”).重物的質(zhì)量m和小車質(zhì)量M之間必須滿足的關(guān)系是
m遠(yuǎn)小于M
m遠(yuǎn)小于M

(2)要計(jì)算功W,實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量的物理量有
重物的質(zhì)量(或重力)
重物的質(zhì)量(或重力)
小車運(yùn)動(dòng)的距離
小車運(yùn)動(dòng)的距離

(3)本實(shí)驗(yàn)中正確操作可能得到的紙帶是兔圖2所示的4條紙帶的哪一條?
D
D

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖1所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系,
(1)下列敘述正確的是
 

A.每次實(shí)驗(yàn)必須設(shè)法算出橡皮筋對(duì)小車做功的具體數(shù)值
B.每次實(shí)驗(yàn)中,橡皮拉伸的長(zhǎng)度沒有必要保持一致
C.放小車的長(zhǎng)木板應(yīng)該盡量使其水平
D.先接通電源,再讓小車在橡皮筋的作用下彈出
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(2)實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中得到了一條如圖2所示的紙帶.這條紙帶上的點(diǎn)距并不均勻,下列說(shuō)法正確的是
 

A.紙帶的左端是與小車相連的
B.紙帶的右端是與小車相連的
C.利用E、F、G、H、I、J這些點(diǎn)之間的距離來(lái)確定小車的速度
D.利用A、B、C、D這些點(diǎn)之間的距離來(lái)確定小車的速度
(3)實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜,這樣做
 

A.是為了使釋放小車后,小車能勻加速下滑
B.是為了增大小車下滑的加速度
C.可使得橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車做的功
D.可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運(yùn)動(dòng)
(4)若根據(jù)多次測(cè)量數(shù)據(jù)畫出的W-v圖象如圖3所示,根據(jù)圖線形狀,可知對(duì)W與v的關(guān)系符合實(shí)際的是圖3中的
 

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