Question

某實驗小組采用圖所示的裝置探究“動能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面，打點針時器工作頻率為50 Hz．

（1）實驗的部分步驟如下：

①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細線跨過定滑輪連接小車和鉤碼；

②將小車停在打點計時器附近，先         ，再         ，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，          ；

③改變鉤碼或小車中砝碼的數量，更換紙帶，重復②的操作。

（2）如圖是鉤碼質量為0.03 kg，砝碼質量為0.02 kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點0及A、B、C、D和E五個計數點，可獲得各計數點到0的距離S及對應時刻小車的瞬時速度v,請將C點的測量結果填在表1中的相應位置．

（3）在上述的運動過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統，                做正功，

        做負功．

（4）實驗小組根據實驗數據繪出了圖中的圖線（其中Δv²=v²-v²₀）,根據圖線可獲得的結論是                                                  ．要驗證“動能定理”，還需要測量的物理量是摩擦力和                  ．

表1紙帶的測量結果

測量點	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

 

Answer 1

【答案】

（1）接通電源，放開小車 ，關閉電源  （2）5.08±0.01   ,  0.49

（3）鉤碼的重力，摩擦力（4）△V²與S成正比，小車的質量 。

【解析】（1）本實驗要求先接通電源在釋放紙帶（2）C點為位移為6.08cm-1cm=5.08cm，C點為BD間的中間時刻，C點速度等于BD間的平均速度（3）對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統，鉤碼的重力做正功，摩擦力做負功（3）由運動學公式結合描點連線的圖像可知△V²與S成正比，要驗證“動能定理”，還需要測量的物理量是摩擦力和小車的質量