实验 7 探究做功与物体速度变化的关系(必考)[考纲解读] (1)通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系。(2)体会探究的过程和所用的方法。实验原理为了探究功与速度变化的关系,需要测量功和初、末两个状态的速度。在方案一中,功的大小等于小车所受的合力与小车位移的乘积,当悬挂重物的质量远小于小车质量及小车所受的阻力已被平衡时,功的大小约等于重物重力与小车位移的乘积。在方案二中,不需要测量功的具体数值,分别用 1 根、2 根、3 根…相同的橡皮筋时,橡皮筋对小车做功的大小分别是 W、2W、3W…。这两种方案中,小车获得的速度都可利用打点计时器测量,然后通过图象法找出功与速度变化的关系。实验器材方案一:重物(小盘中放砝码或砂桶中盛砂)、打点计时器、小车、纸带、复写纸、电源、导线、刻度尺、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线等。方案二:橡皮筋若干根(材质、长短、粗细均相同)、打点计时器、小车、纸带、复写纸、电源、导线、刻度尺、木板、铁钉等。实验步骤方案一:(1)用天平测出重物的质量 m(m≪M 车),将数据记录在表中。(2)将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,纸带的一端夹在小车后端,另一端穿过打点计时器。将长木板安装有打点计时器的一端适当垫高,调整高度,直至轻推小车后,恰能使小车在木板上做匀速运动为止。(3)在小车前系好细线并通过滑轮挂上重物。将小车置于靠近打点计时器处。接通打点计时器电源,释放小车。(4)改变重物质量,重做上述实验。(5)如图所示,将纸带上的第一个点记为计数点 O,再在纸带的后端选择连续的 5 个打印点分别记为计数点 1、2、3、4、5。分别测出计数点 1、2、3、4、5 至计数点 O 的距离(即小车的位移 l),并利用打上点的纸带,测出打各计数点时小车的速度 v,将实验数据记录在表中。(6)将计算得到的功 W 记录在表格中。(7)根据记录的 W、v 数据,在坐标纸上作出合适的图象。两次实验可以在同一坐标系中作出两条图线。(8)整理实验器材。方案二:(1)将打点计时器固定在长木板的一端,纸带的一端夹在小车后端,另一端穿过打点计时器。将长木板安装有打点计时器的一端适当垫高,调整高度,直至轻推小车后,恰能使小车在长木板上匀速运动为止。(2)将橡皮筋的一端固定在长木板前端的铁钉上,另一端固定在小车前端的钩子上。将小车置于靠近打点计时器处,记下小车的位置。接通打点计时器的电源,释放小车。(3)用 2 根、3 根、4 根、5 根相同的橡...