风息范闲伏羲飞星

不要问我为什么不穿裤子

测作用力的实验:


(a)设计实验测风扇打开时,空气对风扇-物块系统的作用力;该作用力不随风扇头与底座的角度theta的变化而变化。方法一:将角度theta调至90度,将风扇-物块系统放在天平上,测出系统质量并算出系统重力F1。然后将风扇打开,这时空气对风扇-物块系统施加的作用力竖直向下,测出此时天平示数并算出空气作用力与系统重力之和F2。F2与F1的差值即为空气对风扇-物块系统的作用力大小。//方法二:将角度theta调至0度,将风扇-物块系统放在一个轮子摩擦力极小的小车上,打开风扇,使小车载着风扇-物块系统在轨道上做匀加速运动。用天平和运动传感器测出风扇-物块-小车系统的质量和加速度,然后用牛二定律计算出空气对系统的作用力。

(b)设计实验测风扇打开时物块和轨道之间的动摩擦系数(此时空气作用力为已知量)。方法一:将角度theta调至0度打开风扇,使风扇-物块系统在轨道上做匀加速运动。用天平和运动传感器测出风扇-物块系统的质量和加速度,然后用牛二定律计算出空气作用力与动摩擦力的差从而计算出动摩擦力(F-f=ma,f=F-ma);并计算出轨道对风扇-物块系统的支持力,最后用公式f=μN计算出动摩擦系数。(受力分析图见p2左)//方法二:调整风扇头与底座的角度theta,使风扇-物块系统刚好可以做匀速直线运动,则根据牛一定律此时系统受力平衡。所以水平方向上空气作用力F的分力等于动摩擦力(f=Fcos(theta))。竖直方向上轨道对系统支持力等于空气作用力F的竖直分力+系统重力(N=Fsin(theta)+mg),最后用公式f=μN计算出动摩擦系数。(受力分析图见p2右)

(c)数据分析:见(b)。

(d)另一组实验中风扇-物块系统被放在一个轮子摩擦力极小的小车上,系统运动距离为D。画出空气对风扇-物块-小车系统做的功关于风扇角度theta的图像。W=Fs=FDcos(theta),图像应为cos(theta)图像0~90度部分(见p3)


*设计实验时应注意多次实验减小误差。

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