某实验室可利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”。如图，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的轻细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用速度传感器记录小车通

题文

某实验室可利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”。如图，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的轻细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用速度传感器记录小车通过A、B时的速度大小中车中可以放置砝码。



实验主要步骤如下：
①测量小车（包括拉力传感器）的质量M₁；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；
②将小车停在靠右方的C位置，接通电源后释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度。
③在小车中增加砝码或                   重复②的操作。
（2）下表是他们测得的一组数据，其中M是M₁与小车中砝码质量之和，

是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间对小车所作的功。表格中的△E₃=             ，W₃=             。（结果保留三位有效数字）
（3）分析下表，在误差范围内你可以得到的结论是                                ；
造成误差的原因                                                             。
数据记录表
次数
M/kg


/(m/s)²
△E/J
F/N
W/J
1
0.500
0.760
0.190
0.400
0.200
2
0.500
1.65
0.413
0.840
0.420
3
0.500
2.40
△E₁
1.220
W₃
4
1.000
2.40
1.20
2.420
1.21
5
1.000
2.84
1.42
2.860
1.43
 

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）改变钩码的个数（2）0．600；0．610 （3）拉力F对小车所做的功等于小车和砝码动能的变化；小车在运动过程中克服阻力做功

解析

小车在钩码的作用下拖动纸带在水平面上做加速运动，通过速度传感器可算出A B两点的速度大小，同时利用拉力传感器测量出拉小车的力，从而由AB长度可求出合力做的功与小车的动能变化关系．
解：（1）改变钩码的个数.
（2）由各组数据可见规律


可得△E₃=0.600J
观察F-W数据规律可得数值上W₃=

 ="0.610" J
（3）结论是拉力F对小车所做的功等于小车和砝码动能的变化；造成误差的原因小车在运动过程中克服阻力做功。
点评：值得注意的是：钩码的重力不等于细线的拉力，同时学会分析实验数据从而得出规律．

考点

据考高分专家说，试题“某实验室可利用拉力传感器和速度传感器探究.....”主要考查你对 [实验：探究弹力与弹簧伸长的关系 ]考点的理解。

实验：探究弹力与弹簧伸长的关系

探究弹力与弹簧伸长的关系：
实验目的：
1、探究弹力与弹簧的伸长量的定量关系。
2、学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法。
实验原理：
1、如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与重力大小相等。



2、用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x，建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组（x，F）对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关系。
实验器材：
轻质弹簧（一根），钩码（一盒），刻度尺，铁架台，重垂线，坐标纸，三角板。
实验步骤：
1、如图所示，将铁架台放于桌面上（固定好），将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在挨近弹簧处将刻度尺（最小分度为mm）固定于铁架台上，并用检查刻度尺是否竖直；



2、记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L₀；
3、在弹簧下端挂上一个钩码，待钩码静止后，记下弹簧下端所对应的刻度L_l；
4、用上面方法，记下弹簧下端挂2个、3个、4个 ……钩码时，弹簧下端所对应的刻度L₂、L₃、L₄……，并将所得数据记录在表格中；
5、用x_n＝L_n－L₀计算出弹簧挂1个、2个、3个……钩码时弹簧的伸长量，并根据当地重力加速度值g，计算出所挂钩码的总重力，这个总重力就等于弹簧弹力的大小，将所得数据填入表格。



数据处理：
1、建立坐标系，标明横轴和纵轴所表示的物理量及单位；
2、标度：标度要适当，让所得到的图线布满整个坐标系；
3、描点：描点时要留下痕迹；
4、连线：让尽可能多的点落在同一直线上，让其余的点落在直线的两侧，误差较大的点舍弃；
5、根据图象做出结论。