• 2．实验器材 • 小车(前面带小钩)、100～200 g砝码、长木板、两侧适当的
对称位置钉两个铁钉、打点计时器及纸带、学生电源及导 线(使用电火花计时器不用学生电源)、5～6条相同规格的橡 皮筋、刻度尺．
• 3．实验步骤 • (1)按上图所示将实验仪器安装好． • (2)平衡摩擦力：在长木板有打点计时器的一端下面垫一块木板，反复
移动木板的位置，直至小车上不挂橡皮筋时，纸带打出的点间距均 匀，即小车能匀速运动为止．
• (3)先用1条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度 v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W，将这一组数据记入表格．
• (4)用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这时 橡格皮．筋对小车做的功为2W，测出小车获得的速度v2，将数据记入表
带的小车，小车能够匀速下滑即可，D项正确． • (3)水平放置木板，放开小车后，小车做加速运动，当橡皮
筋的拉力大小等于摩擦力大小时，小车的速度最大，此时 橡皮筋仍处于伸长状态，小车没过两个铁钉的连线，选项B 正确，A、C、D错误． • (4)从纸带上看，纸带的GJ段打点比较均匀，所以应选用纸 带的GJ段进行测量．
• 3．注意事项
• (1)平衡摩擦力很关键，将木板一端垫高，使 小车重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平 衡．方法是轻推小车，由打点计时器打在纸 带上的点的均匀程度判断小车是否匀速运 动，找到木板一个合适的倾角．
• (2)测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分 的，也就是选小车做匀速运动的部分．
• (3)橡皮筋应选规格一样的．
(3)实验结论：从图象可知功与物体速度变化的关系 W∝v2.
• 2．误差分析 • (1)误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不
一，使橡皮筋的拉力做功W与橡皮筋的条数 不成正比． • (2)没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角 过大也会造成误差． • (3)利用打上点的纸带计算小车的速度时，测 量不准带来误差．
• (3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，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)在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量
•查
• 1．实验原理的理解 • (1)为使橡皮筋的拉力做功等于合外力做功，需要先平衡摩
擦力． • (2)平衡摩擦力时不挂橡皮筋，轻推小车，只要纸带上点间
距相等，小车做匀速运动即可完成． • 2．实验操作的注意事项 • 由同一位置静止释放小车，橡皮筋恢复原长时，小车获得
• 练1 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．
轴对应的物理量及单位． • (2)根据表中数据确定横、纵坐标轴的标度． • (3)认真描写各坐标点． • (4)连线时要注意连线原则，偏离直线较远的点要舍去．
• 例1 某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如 图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板 滑行，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全 相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时(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 得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算．
速度最大，该过程小车的动能增量等于小车的末动能．
• 3．数据处理的方法 • (1)纸带上点间距相等部分对应橡皮筋松弛后小车获得的末
速度． • (2)因完全相同的橡皮筋，拉伸相同的长度，故橡皮筋对小
车做的总功与橡皮筋条数成正比． • 4．利用图象探究物理量间的关系 • (1)利用图象探究物理量间的关系时，首先确定横、纵坐标
• 回答下列问题： • (抛至1)出少本时需实的要验动测中能量可下E认k相列为等物，．理弹已量簧知中被重的压力_缩_加_后_速_的_度_弹_大(性填小势正为能确gE答.为p与案求小标得球号E被k)，． • 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l0
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)．
• 思路剖析：(1)电磁打点计时器使用的电源有什么要求？(2)如何明确是 否平衡摩擦力？(3)木板水平放置，小车速度最大时，合外力为零，此 时橡皮筋什么状态？(4)小车的末状态如何确定？
• 【答案】(1)交流 (2)D (3)B (4)GJ • 【解析】(1)打点计时器使用的是交流电源． • (2)平衡摩擦力时，应将纸带穿过打点计时器，放开拖着纸
实验五 探究动能定理
•实验要求
• 1．实验原理
• 探究功与速度变化的关系，可通过改变力对物体做的功， 测出力对物体做不同的功时物体的速度，为简化实验可将 物体初速度设置为零，可用如图所示的装置进行实验，通 过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对小车做的功成倍增加，再 通过打点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速度v.
• (1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度 尺和________(填“交流”或“直流”)电源．
• (2)实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾 斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是( )
• A．放开小车，能够自由下滑即可 • B．放开小车，能够匀速下滑即可 • C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可 • D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
• (5)用3条、4条……橡皮筋做实验测出功和速度．
1．数据处理
•方法规律
(1)求小车的速度：利用纸带上点迹均匀的一段测出两点间的距离 x，则 v＝Tx(其
中 T 为打点周期)．
(2)实验数据处理
①计算出各个速度的平方 v2 的值，并填入表格；
②在坐标纸上(如图)画出 W－v和 W－v2图线(“W”以一根橡皮筋做的功为单位)．