2018-2019学年物理鲁科版必修2教师用书:2.1.1动能的改变 Word版含解析
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  的两点A、B为初状态和末状态,依据匀变速直线运动特点v=计算出A、B两点的瞬时速度vA、vB,求出物体动能的改变量ΔEk=mvB2-mvA2。

  2.求解合外力做的功:此过程细线的拉力对小车做功,由于钩码质量很小,可认为小车所受拉力F的大小等于钩码所受重力的大小(忽略钩码加速需要的合外力)。用刻度尺量出A、B之间的距离s,由此可知拉力所做的功W=mgs。

  3.交流论证:通过表格中的数据比较W=Fs与mvB2-mvA2的值,可发现结果在误差允许范围内二者相等,即W=mvB2-mvA2,说明外力对物体所做的功等于物体动能的改

变量。

  六、误差分析及注意事项

  1.由于本实验要求物体由静止开始运动,所以应正确选取O点位置,选取第一个点清晰的纸带,其他点的位置尽量离O点远些。

  2.本实验的误差主要来源于拉力略小于钩码的重力、不能完全平衡摩擦力、起始点O的速度不为零和测量误差等方面。

  3.实验中不可避免地要受到摩擦力的作用,摩擦力对小车做负功,我们研究拉力做功与物体动能变化的关系,应该设法消除摩擦力的影响,可采取将木板一端垫高的方法来实现。将木板一端垫高,使重力沿斜面方向的分力与摩擦力相平衡,就能消除摩擦力的影响。

  4.尽量减小小车的加速度。因为钩码拉着小车加速运动时,钩码处于失重状态,小车受到的拉力小于钩码的重力。为减小这一系统误差,应使小车的加速度尽量小,也就是实验中必须满足钩码的质量远小于小车的质量。由受力分析及牛顿第二定律可知,F=Ma,mg-F′=ma,且F′=F,联立得F==。当M远大于m时,有F≈mg。如果钩码质量太大,和小车质量相差不多,那么F≠mg,此时再认为F=mg产生的误差就很大了。

  

[例1] 在"探究恒力做功和物体动能变化之间的关系"的实验中。