某实验小组采用如图1所示的装置探究“动能定理”,小车内可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点计时器工作频率为50Hz.(1)实验的部分步骤如下,请将

◎ 题目

某实验小组采用如图1所示的装置探究“动能定理”,小车内可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点计时器工作频率为50Hz.

魔方格

(1)实验的部分步骤如下,请将步骤②补充完整.                                                         
测量点 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在小车内放人砝码,把纸带穿过打点计时器限位孔,连在小车后端,用细线跨过定滑轮连接小车和钩码;
②将小车停在打点计时器附近,先______再______,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点,关闭电源;
③改变钩码或小车内砝码的数量,更换纸带,重复②的操作,
(2)图2是钩码质量为0.03kg,砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到0点的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v(见表1),请将C点的测量结果填在表1中的相应位置.
(3)实验小组根据实验数据绘出了图3中的图线(其中△v2=(v2-v20),根据图线可获得的结论是______要验证“动能定理”,还需要测量的物理量是摩擦力和______.

◎ 答案

(1)②将小车停在打点计时器附近,先接通电源,再释放纸带.
(2)刻度尺读数为OC=5.10cm,打C点时的速度
v c
=
OD-OB
2T
=
(7.15-3.20)×0.01
2×0.02
m/s=0.99m/s
(3)对小车由动能定理表达式
F 合
s
=
1
2
Mv22
-
1
2
Mv21
,可得
△v
=
v22
-v21
=
2F 合
M
s
,可见若
△v
-s图象是一条过原点的倾斜直线,即说明
△v
与位移s成正比,要验证动能定理,若满足钩码质量m远小于小车质量M,则应有(mg-f)s=
1
2
Mv22
-
1
2
Mv21
,所以还需要测量的物理量是摩擦力f和小车的质量M.
故答案为(1)接通电源,释放纸带
        (2)5.10m,0.99m/s
        (3)
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