2018-2019学年高中物理教科版必修二 第四章 4 课时2 实验:研究合外力做功和动能变化的关系
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W∝v2(或其他),然后以W为纵坐标,v2(或其他)为横坐标作图,从而判定结论.

四、注意事项

1.平衡摩擦力时,不挂钩码,轻推小车后,小车能做匀速直线运动.

2.计算牵引力做功时,可以不必算出具体数值,只用位移的数值与符号G的乘积表示即可.

一、实验原理与操作

例1 某实验小组采用如图2甲所示的装置来探究"合外力做功和动能变化的关系".实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面.实验的部分步骤如下:

图2

①将一块一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上,在长木板的另一端固定打点计时器;

②把纸带穿过打点计时器的限位孔,连在小车后端,用细线跨过定滑轮连接小车和钩码;

③把小车拉到靠近打点计时器的位置,接通电源,从静止开始释放小车,得到一条纸带;

④关闭电源,通过分析小车位移与速度的变化关系来研究合外力对小车所做的功与速度变化的关系.图乙是实验中得到的一条纸带,点O为纸带上的起始点,A、B、C是纸带的三个计数点,相邻两个计数点间均有4个点未画出,用刻度尺测得A、B、C到O的距离如图乙所示,已知打点计时器所用交变电源的频率为50 Hz,问:

(1)打B点时刻,小车的瞬时速度vB=________ m/s.(结果保留两位有效数字)

(2)本实验中,若钩码下落高度为h1时合外力对小车所做的功为W0,则当钩码下落h2时,合外力对小车所做的功为________.(用h1、h2、W0表示)

(3)实验中,该小组同学画出小车位移x与速度v的关系图像如图丙所示.根据图丙,某同学对W与v的关系作出的猜想,肯定不正确的是________.(填写选项前的字母代号)

A.W∝v B.W∝v2

C.W∝ D.W∝v3