某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”.如图所示,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,记录小车通过A、B时的速度大小;
可以通过在小车上放置砝码来改变小车的质量,通过加减钩码的数量来改变拉力的大小.
(1)实验主要步骤如下:
①测量小车和拉力传感器的总质量M
1,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,正确地连接所需电路;
②将小车停在点C,由静止开始释放小车,小车在细线拉动下运动,记录
细线拉力(或力传感器的示数)
细线拉力(或力传感器的示数)
及小车通过A、B时的速度;
③改变小车的质量或改变所挂钩码的数量,重复②的操作.
(2)表格中是他们测得的一组数据,其中M是M
1与小车中砝码质量之和,|v
12-v
22|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间所做的功.表中的△E
3=
0.600
0.600
J,W
3=
0.610
0.610
J(结果保留三位有效数字).
(3)根据表格中的数据,请在图2所示方格纸上作出△E-W图线.
实验数据记录表格.
次数 |
M/kg |
|v12-v22|/m2s-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 |
△E3 |
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 |