问题 实验题

某实验室可利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”。如图,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的轻细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用速度传感器记录小车通过A、B时的速度大小中车中可以放置砝码。

实验主要步骤如下:

①测量小车(包括拉力传感器)的质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路;

②将小车停在靠右方的C位置,接通电源后释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A、B时的速度。

③在小车中增加砝码或                   重复②的操作。

(2)下表是他们测得的一组数据,其中M是M1与小车中砝码质量之和,是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△E,F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间对小车所作的功。表格中的△E3=             ,W3=             。(结果保留三位有效数字)

(3)分析下表,在误差范围内你可以得到的结论是                                

造成误差的原因                                                             

数据记录表

次数M/kg/(m/s)2△E/JF/NW/J
10.5000.7600.1900.4000.200
20.5001.650.4130.8400.420
30.5002.40△E11.220W3
41.0002.401.202.4201.21
51.0002.841.422.8601.43
 

答案

(1)改变钩码的个数(2)0.600;0.610 (3)拉力F对小车所做的功等于小车和砝码动能的变化;小车在运动过程中克服阻力做功

题目分析:小车在钩码的作用下拖动纸带在水平面上做加速运动,通过速度传感器可算出A B两点的速度大小,同时利用拉力传感器测量出拉小车的力,从而由AB长度可求出合力做的功与小车的动能变化关系.

解:(1)改变钩码的个数.

(2)由各组数据可见规律

可得△E3=0.600J

观察F-W数据规律可得数值上W3= ="0.610" J

(3)结论是拉力F对小车所做的功等于小车和砝码动能的变化;造成误差的原因小车在运动过程中克服阻力做功。

点评:值得注意的是:钩码的重力不等于细线的拉力,同时学会分析实验数据从而得出规律.

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