(3)确定此纸带所挂的钩码的重力G,利用Wn=Gxn,分别求出小车的位移为x1、x2、x3...时牵引力所做的功W1、W2、W3....
(4)先对测量数据进行估算,或作W-v草图,大致判断两个量可能的关系,如果认为是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.
4.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.
二、方案二 借助橡皮筋做功探究功与速度变化的关系
1.原理
使小车在橡皮筋的作用下弹出,如图2所示.
图2
改变橡皮筋的条数(若n条),橡皮筋对小车做的功分别是一条橡皮筋做功时的n倍,测出小车被弹出后的速度,能够找到橡皮筋对小车做的功与小车速度的关系.
2.实验步骤
(1)按如图2所示安装实验仪器.
(2)平衡摩擦力.
(3)第一次先用一条橡皮筋做实验,用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1,设此时橡皮筋弹力对小车做的功为W,并将测得的数据记入表格.
(4)换用2条、3条、4条......同样的橡皮筋做实验,并使橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同,测出v2、v3、v4...,橡皮筋对小车做功分别为2W、3W、4W...,将数据记入表格.
3.数据处理
(1)速度数值的获得:实验获得的是如图3所示的纸带,为探究橡皮筋弹力做功与小车速度变化的关系,需要测量的是弹力做功结束时小车的速度,即小车做匀速运动的速度.所以,应该在纸带上测量的物理量是图中间隔均
匀的点A1、A3间的距离x,小车此时速度的表达式为v=,其中T是打点计时器的打点周期.
图3