Question

某實(shí)驗(yàn)小組采用圖所示的裝置探究“動(dòng)能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)針時(shí)器工作頻率為50 Hz．

（1）實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：

①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后端，用細(xì)線跨過(guò)定滑輪連接小車和鉤碼；

②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，先         ，再         ，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，          ；

③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作。

（2）如圖是鉤碼質(zhì)量為0.03 kg，砝碼質(zhì)量為0.02 kg時(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)0及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0的距離S及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v,請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置．

（3）在上述的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，                做正功，

        做負(fù)功．

（4）實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中Δv²=v²-v²₀）,根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是                                                  ．要驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，還需要測(cè)量的物理量是摩擦力和                  ．

表1紙帶的測(cè)量結(jié)果

測(cè)量點(diǎn)	S/cm	v/(m·s-1)
0	0.00	0.35
A	1.51	0.40
B	3.20	0.45
C
D	7.15	0.54
E	9.41	0.60

 

Answer 1

【答案】

（1）接通電源，放開(kāi)小車 ，關(guān)閉電源  （2）5.08±0.01   ,  0.49

（3）鉤碼的重力，摩擦力（4）△V²與S成正比，小車的質(zhì)量 。

【解析】（1）本實(shí)驗(yàn)要求先接通電源在釋放紙帶（2）C點(diǎn)為位移為6.08cm-1cm=5.08cm，C點(diǎn)為BD間的中間時(shí)刻，C點(diǎn)速度等于BD間的平均速度（3）對(duì)于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，鉤碼的重力做正功，摩擦力做負(fù)功（3）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合描點(diǎn)連線的圖像可知△V²與S成正比，要驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，還需要測(cè)量的物理量是摩擦力和小車的質(zhì)量