为了探究物体做功与物体速度变化的关系,现提供如图所示的器材,A为小车,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板

◎ 题目

为了探究物体做功与物体速度变化的关系,现提供如图所示的器材,A为小车,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,C为力传感器,不计绳与滑轮的摩擦实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点.该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为0点,顺次选取5个
点,分别测量这5个点到0之间的距离,并计算出它们与0点之间的速度平方差△v2(△v2=v2-v02),填入下表:
点迹 S/cm △V2/m2?s-2
0 / /
1 1.60 0.04
2 3.60 0.09
3 6.00 0.15
4 7.00 0.18
5 9.20 0.23
(1)请以△v2为纵坐标,以s为横坐标在方格纸中作出△v2-s图象.
(2)若测出小车质量为0.2kg,结合图象可求得小车所受合外力的大小为______N.
(3)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于力传感器读数,明显超出实验误差的正常范围.你认为主要原因是______.
魔方格

◎ 答案


魔方格
(1)根据描点法作出图象,如图所示:
(2)由动能定理可得:W=Fx=
1
2
mv2-
1
2
mv02=
1
2
m(v2-v02
△v2=
2F
m
x

则可知图象的斜率等于
2F
m
,由图可知,图象的斜率为2.5;合外力F=0.25N;
(3)实验中是将物体的重力充当了小车的拉力,由于小车受到桌面的摩擦力,故会使合力小于物体的重力,造成较大的误差,故应未平衡摩擦力(或小车受到的摩擦阻力的影响).措施是把木板不带定滑轮的那一端适当垫高,以平衡摩擦力.
故答案为:(1)如图所示;(2)0.25;(3)未平衡摩擦力;

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“为了探究物体做功与物体速度变化的关系,现提供如图所示的器材,A为小车,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板…”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。

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