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实验:探究功与速度变化的关系
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某实验小组采用如图甲所示的装置“探究动能定理”.实验的主要操作步骤如下:(1)未挂钩码前,将长木板的一端垫起适当的高度,使连接纸带的小车在木板上滑下时,打点计时器在纸带
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 互联网
◎ 题目
某实验小组采用如图甲所示的装置“探究动能定理”.实验的主要操作步骤如下:
(1)未挂钩码前,将长木板的一端垫起适当的高度,使连接纸带的小车在木板上滑下时,打点计时器在纸带上打出等间距的点.
(2)平衡阻力之后,挂上细线和钩码,将小车从靠近打点计时器的位置由静止释放,若钩码总质量和小车质量均为m,则在小车运动过程中绳子拉力的大小为.如图乙为该次实验中得到纸带的一部分,图中A、B、C三点到起始点0(0点为小车刚幵始运动时打点计时器打下的点,图中未标出)的距离分别为;x
1
x
2
、x
3
,相邻两计数点之间的时间间隔为T,则通过所测数据计算B点的速度后,得到的从0到B小车动能增加为______,从O到B绳子拉力对小车做的功为______.(用题中所给相关物理量的字母表示)
(3)实验中该同学测得B、C、D、E、F各点到0的距离x,并用测得数据计算出各点速度V及其平方的数据如下表.请根据表中数据在如图丙的坐标纸中作出V
2
-X图象.
测量点
x/cm
v(m/s)
V
2
(m
2
/s
2
)
B
22.05
1.47
2.16
C
27.50
1.64
2.69
D
34.52
1.84
3.39
E
42.33
2.04
4.16
F
50.90
2.23
4.97
(4)根据所作图象,可求得重力加速度g=______m/s
2
(结果保留3位有效数字)
◎ 答案
(2)设绳子的拉力大小为F.
根据牛顿第二定律得:
对小车:F=ma
对钩码:mg-F=ma
解得:F=
1
2
mg
,a=
1
2
g
B点的速度等于AC间的平均速度,为 v
B
=
x
3
-
x
1
2T
从0到B小车动能增量为△E
kB
=
1
2
m
v
2B
-0=
1
2
m(
x
3
-
x
1
2T
)
2
;
从O到B绳子拉力对小车做的功为 W=Fx
2
=
1
2
mg
x
2
.
(3)作出图象所示.
(4)根据运动学公式得:v
2
=2ax=2×
1
2
gx=gx
根据数学知识可知图象的斜率等于重力加速度g,为 g=
4-0
0.41-0
m/s
2
=9.75m/s
2
;
故答案为:(2)
1
2
mg
;
1
2
m(
x
3
-
x
1
2T
)
2
;(3)如图所示;(4)9.75(9.65~9.85之间均可)
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“某实验小组采用如图甲所示的装置“探究动能定理”.实验的主要操作步骤如下:(1)未挂钩码前,将长木板的一端垫起适当的高度,使连接纸带的小车在木板上滑下时,打点计时器在纸带…”主要考查了你对 【实验:探究功与速度变化的关系】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/357527.html
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