物体的动能与哪些因素有关 95

方法一

器材 小车,木板,秒表,方木,米尺,粘泥若干等。

操作

将木板的一端垫高,构成一个斜面。在木板上作两个标记点 A 和B,并用米尺测量出 A 和 B 之间的距离 l。在斜面的底端附近 C 处放一块方木(如图)。在方木近小车端粘上一块粘泥,以保证小车与方木发生完全非弹性碰撞。

物体的动能与哪些因素有关 95 - 图1

  1. 将小车在 A 点由静止释放,用秒表测出小车从 A 点到 B 点所用的时间 t,小车到达 B 点时的速度 vB=2l/t。小车到达 C 点将方木向前推了一段距离后停下,用米尺量出方木前进的距离 s。方木与桌面的摩擦力 f 是不会变的,因此小车推方木前进的距离 s 可以体现小车原来的动能大小。

  2. 用粘泥粘在小车上,使小车的质量增大,重复操作(2),可看到小车到 B 点时的速度 vB 基本不变,但小车对方木作的功都增加了,说明物体的动能与它的质量有关。在其他条件相同时,物体的质量越大,动能越大。

  3. 固定小车的质量不变,改变斜面的倾角,可改变小车到 B 点时的速度。重复操作(2),可看到小车速度较大时,对方木作的功较多,说明物体的动能与它的速度有关。在其他条件相同时,物体的速度越大,动能越大。

方法二

器材 斜槽轨道,简式计时器,铝质圆柱体(直径约 25mm,长约30mm)等。

操作

  1. 轨道调节水平,使小球能在轨道的平直部分作匀速运动。

  2. 将两个光电门置于平直轨道上较靠近斜槽处。光电门后放一铝质圆柱体,能在槽轨上滑动(如图)。计时器采用“光控”计时,当小球通过第一个光电门时计时器开始计时,通过第

    2 个光电门时停止计时, 计时器记下小球通过两个光电门之间的时间 t。从轨道的标尺上读出两光电门之间的距离 l,即可算出小球在两光电门之间运动的速度 v=l/t。

物体的动能与哪些因素有关 95 - 图2

用电磁铁释放小铁球,小铁球通过两个光电门后将圆柱体推进一

段距离后停下来。因圆柱体和槽轨的摩擦力 f 可看成是一定值,因此圆柱体运动距离的长短可体现小铁球与圆柱体撞击前动能的多少。

  1. 改变电磁铁位置的高低,改变小铁球的速度重复以上实验,可看到小铁球的速度越大,将圆柱体推得越远,说明物体的动能与它的运动速度有关。在其他条件相同时,物体的速度越大,动能越大。

  2. 换用一个质量大一些的铁球,重复以上实验,仔细调节电磁铁的位置,使大铁球与小铁球在撞击圆柱体前的速度基本相同。可看到大铁球能将圆柱体推得较远,说明物体的动能与它的质量有关。在其他条件相同时,物体的质量越大,动能越大。