实验 1:探究外力做功与物体动能变化的关系【例 1】某同学在探究功与物体速度变化的关系实验中,设计了如图实（a）所示的实验,将纸带固定在重物上,让纸带穿过电火花计时器或电磁打点计时器,先用手提着纸带,使重物静止在靠近计时器的地方,然后接通电源,松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打出一系列小点,得到的纸带如图（b）所示,O 点为计时器打下的第 1 个点,该同学对数据进行了下列处理:取 OA=AB=BC,并根据纸带算出了 A、,B、C 三点的速度分别为 vA=0.12 m/s、vB=0.17 m/s、vC=0.21 m/s.根据以上数据你能否大致判断 W∝v2?答案 能【例 2】为了探究外力对物体做功与物体速度变化的关系,现提供如图实所示的器材,让小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,请思考探究思路并回答下列问题（打点计时器所用交流电频率为 50 Hz）:（1）为了消除摩擦力的影响应采取什么措施?（2）①当我们分别用同样的橡皮筋 1 条、2 条、3 条…并起来进行第 1 次、第 2 次、第 3 次…实验时,每次实验中橡皮筋拉伸的长度应都保持一致,我们把第 1 次实验时橡皮筋对小车做的功记为 W.② 由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出,如图实所示是其中四次实验打出的部分纸带.用心 爱心 专心试根据第①、②项中的信息,填写下表.从表中数据可得出结论: .答案 （1）可将木板一端垫高,使重力沿斜面的分力与摩擦力平衡.（2）（3）橡皮筋对小车做功与小车速度的平方成正比【例 3】探究能力是进行物理学研究的重要能力之一.物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能,转动动能的大小与物体转动的角速度有关.为了研究某一砂轮的转动动能 Ek与角速度 ω 的关系,某同学采用了下述实验方法进行探索:如图实所示,先让砂轮由动力带动匀速旋转,测得其角速度 ω,然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间摩擦力做功,砂轮最后停下,测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数 n,通过分析实验数据,得出结论.经实验测得的几组 ω 和 n 如下表所示:另外已测试砂轮转轴的直径为 1 cm,转轴间的摩擦力为π10 N.（1）计算出砂轮每次脱离动力的转动动能,并填入上表中.（ 2 ） 由 上 述 数 据 推 导 出 该 砂 轮 的 转 动 动 能 Ek 与 角 速 度 ω 的 关 系 式 为 .（ 3 ） 若 测 得 脱 离 动 力 后 砂 轮 的 角 速 度 为 2.5 rad/s, 则 它 转 过 45 圈 时 的 角 速 度 为 rad...
