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 | ![]() | △E/J | F/N | W/J |
1 | 0.500 | 0.760 | 0.190 | 0.400 | 0.200 |
2 | 0.500 | 1.65 | 0.413 | 0.840 | 0.420 |
3 | 0.500 | 2.40 | △E1 | 1.220 | W3 |
4 | 1.000 | 2.40 | 1.20 | 2.420 | 1.21 |
5 | 1.000 | 2.84 | 1.42 | 2.860 | 1.43 |
(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.