高中物理精品实验报告：实验五：探究功与速度变化关系

下面是小编为大家整理的高中物理精品实验报告：实验五：探究功与速度变化关系,供大家参考。

实验五：探究功与速度变化的关系 一 、实验器材 二． 实验步骤 1．按装置图安装好实验器材． 2．平衡摩擦力：将木板固定，将 一端稍微垫高，使小车能牵引 在木板上做匀速运动． 3．先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器打出的纸带测出小车前端通过两铁钉连线时小车的速度 v 1 ，设此时橡皮筋对小车做功为 W 1 ，将数据记入表格，用标尺记录小车的初始位置． 4．改用 2 条、3 条、4 条……橡皮筋重复上述实验，让小车开始位置 ，每次橡皮筋拉开的长度 ，记录橡皮筋做功 2W、3W、4W……情况下小车获得的速度 v 2 、v 3 、v 4 ……. 5．分析数据，研究 W 与 v 的关系 当用 2 条、3 条……同样的橡皮筋进行第 2 次、第 3 次……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸长度都_____________一致，以保证第 2 次、第 3 次……橡皮筋的功是________…… 6．根据实验数据作个 W－v 草图，大致判断两个量可能是什么关系．如果认为很可能是 W∝v 2 ，就作出 W－v 2 曲线，如果这条曲线是 ，就可以证明你的判断是正确的． 三. . 实验原理 1.功的测定 根据上图，指出 (1) 在试验中橡皮筋在哪个过程中对小车做功？ (2) 我们是否能直接测量橡皮筋对小车做功的具体数值？若不能，如何解决该问题？ (3) 为了使弹力每次做功成倍率变化，在实验中对橡皮筋和小车释放位置有怎样的要求？ 2.速度的测定 演示：小车被橡皮筋弹射的过程。

　　(1) 小车做什么运动？ (2) 要测量小车在哪段中的运动速度？ (3) 根据下图，如何测量这段的运动速度？ 3.平衡摩擦力 · · · · · · · x (1) 提出问题：小车运动过程中受几个力？为使橡皮筋的拉力充当合力，其他力应怎样处理？ (2) 如何平衡摩擦力？ 强调注意事项：平衡摩擦力时应将木板放有 的一端垫高，小车 橡皮筋，尾部固定 ，轻推小车使小车沿木板向下能做 运动。

　　(3) 如何判断小车做匀速运动？ 四、 误差来源：一是由于忘记平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力对实验的影响；二是橡皮筋长度、粗细不一，使得拉力及拉力的功与条数不成正比带来误差；三是纸带上点的间距测量也会带来误差． 练习 1. (2013·福建高考)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲): ①下列说法哪一项是正确的 ( ) A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上 B.为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量 C.实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放 ②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分,选取 O、A、B、C 计数点,已知打点计时器使用的交流电频率为 50Hz,则打 B 点时小车的瞬时速度大小为 m/s(保留三位有效数字)。

　　 2（安徽）.某学习小组做探究“合力做的功和物体速度变化的关系”的实验，如图所示，图中小车是在一条橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为 W ，当用 2 条、3 条… n 条完全相同的橡皮筋并在一起进行第 2 次、第 3 次…第 n 次实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出． NF G F 阻F (1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________． (2)木板倾斜的目的是为了________________． (3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋的作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是______． A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态 C．小车在两个铁钉的连线处 D．小车已过两个铁钉的连线 (4)在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的____________部分进行测量(根据如图所示的纸带回答)；

　　 3、 (2013·福建)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲)：

　　 (1)下列说法哪一项是正确的________．(填选项前字母) A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上 B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量 C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放 (2)图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取 O、A、B、C 计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为 50 Hz，则打 B点时小车的瞬时速度大小为________m/s(保留三位有效数字)． 4．(2013·课标全国Ⅱ)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图(a)所示．向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能． 回答下列问题：

　　(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能 E p 与小球抛出时的动能 E k 相等．已知重力加速度大小为 g.为求得 E k ，至少需要测量下列物理量中的________(填正确答案标号)． A．小球的质量 m B．小球抛出点到落地点的水平距离 s C．桌面到地面的高度 h D．弹簧的压缩量 Δx E．弹簧原长 l 0 (2)用所选取的测量量和已知量表示 E k ，得 E k ＝________. (3)图(b)中的直线是实验测量得到的 s­Δx 图线．从理论上可推出，如果 h 不变，m 增加，s­Δx 图线的斜率会________(填“增大”“减小”或“不变”)：如果 m 不变，h 增加，s­Δx 图线的斜率会________(填“增大”“减小”或“不变”)．由图(b)中给出的直线关系和 E k 的表达式可知，E p 与 Δx 的________次方成正比． 5．某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”，如图所示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平桌面上相距 50.0 cm 的 A、B 两点各安装一个速度传感器．记录小车通过 A、B 时的速度大小．小车中可以放置砝码． (1)实验主要步骤如下：

　　①测量________和拉力传感器的总质量 M 1 ；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 C 点，________，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．

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