通过实验获得打点的纸带,利用"匀变速直线运动中,某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度"这一结论计算纸带上选定的点的速度,测出小车在某段时间内的位移,然后乘以重物的重力,即得外力在该段时间内对小车做的功.
2.实验数据处理
(1)计算各数据中v2、mv2和相应的合外力做功W的数值并填入下表.
数据编号物理量 1 2 3 4 5 6 速度v2/(m2·s-2) 动能mv2/J 合外力做功W/J (2)比较各次实验中合外力做的功和物体动能变化的数值,从而得到合外力对物体做的功和物体动能变化之间的关系.
三、注意事项
1.平衡摩擦力时,不挂重物,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.
例1 某实验小组采用如图2所示的装置探究功与速度变化的关系,图中小车中可放置砝码,实验中,打点计时器的工作频率为50 Hz.
图2
(1)实验的部分步骤如下:
①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
②将小车停在打点计时器附近,______________,________________,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列点,______________;
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作.
(2)图3是钩码质量为0.03 kg、砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O及A、B、C、D、E计数点,可获得各计数点到O的距离x及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表中的相应位置.