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第四章 第三节 探究外力做功与物体动能变化的关系
第1课时 实验:探究动能定理
1.在探究功与物体速度变化关系的实验中,根据实验数据作出的W-v图象,下列符合实际的是( )
2.某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系.此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、天平(包括砝码)、小木块等.组装的实验装置如图所示.
(1)若要完成该实验,必需的实验器材还有_________________.
(2)实验开始时,为了在平衡阻力后使细绳拉力等于小车受的合力,他调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行.
(3)他将钩码重力当作细绳拉力,经多次实验发现:“拉力做功总是要比小车动能增量大一些”.造成这一情况的原因是( )
A.在接通电源的同时释放了小车
B.小车释放时离打点计时器太近
C.平衡阻力时木板倾角过大
D.钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力
3.某同学在探究功与物体速度变化的关系实验中,设计了如图甲所示的实验.将纸带固定在重物上,纸带穿过电火花计时器或打点计时器.先用手提着纸带,使重物靠近计时器并静止.然后接通电源,松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列小点,得到的纸带如图乙所示.O点为计时器打下的第1个点,该同学对数据进行了下列处理:取OA=AB=BC,并根据纸带算出了A、B、C三点的速度分别为vA=0.12 m/s,vB=0.17 m/s,vC=0.21 m/s.
图甲 图乙
根据以上数据你能否大致判断W∝v2?
4.在用自由落体运动探究外力做功与动能关系时,某同学按照正确的操作选得纸带如图所示,其中O点是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的三个点,该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm).已知打点计时器电源频率为50 Hz,重物质量为m,当地重力加速度g=9.80 m/s2.
(1)这三组数据中不符合有效数字读数要求的是________.
(2)该同学用重物在OB段的运动来探究两者之间的关系,先计算出该段时间重力做的功为:________,接着从打点计时器打下的第一个点O数起,图中的B点是打点计时器打下的第9个点,他用vB=gt计算B点