(1)按如图1所示安装好实验仪器。
(2)平衡摩擦力:将安装有打点计时器的长木板的一端垫高,让纸带穿过打点计时器连在小车后端,不挂重物,接通电源,轻推小车,直到打点计时器在纸带上打出间隔均匀的点为止。
(3)在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端、用细线绕过滑轮连接小车和钩码。
(4)将小车停在打点计时器附近,先接通电源,再释放小车,关闭电源。
(5)改变钩码的数量,更换纸带重复4的操作。
3.数据处理
(1)选取点迹清晰的纸带,选纸带上第一个点及距离第一个点较远的点,并依次标上0,1,2,3,...
(2)测出0到点1、点2、点3......的距离,即为对应的小车的位移x1,x2,x3,...,利用公式vn=求出点1、点2、点3......对应的瞬时速度v1,v2,v3,...
(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,不挂重物,轻推小车后,小车能做匀速直线运动。
(2)必须保证所悬挂重物的重力远小于小车的重力。
方案二、借助变力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,由橡皮筋提供牵引力,如图2所示。
图2
改变橡皮筋的条数,橡皮筋对小车做的功分别是一条橡皮筋做功时的相应倍数,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所示安装仪器。