Question

【題目】如某實驗小組利用圖甲所示的實驗裝置探究恒力做功與動能改變量的關系。所掛砝碼質量為 m，重力加速度為 g。

(1)平衡小車所受阻力的操作如下：取下砝碼，把木板不帶滑輪的一端墊高；接通打點計時器 電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運動，如果打出的紙帶如圖乙所示，則應適當______（選填“增大”或“減小”）木板的傾角，直到紙帶上打出的點跡____為止。

(2)在滿足砝碼質量 m 遠小于小車質量 M 的情況下，某次實驗正確操作后，根據(jù)測得的實驗數(shù) 據(jù)描繪出的圖線如圖丙所示，其中橫坐標 s 為小車從靜止開始發(fā)生的位移，縱坐標為小車運動速度大小的平方。若已知圖中直線的斜率為k，小車質量 M=_____。（用 m、g、和 k 表示）

(3)在紙帶上選取先后打出的 A、B 兩計數(shù)點，設 A、B 兩計數(shù)點間的距離為 d，打這兩點時小 車對應的速度分別為 vA、vB，若砝碼質量 m 不是遠小于小車質量 M,則本實驗需驗證表達式________在誤差范圍內是否成立。（用 m、M、g、d、vA 和 vB 表示）

Answer 1

【答案】減小 均勻

【解析】

(1)[1][2]從紙帶上來看，紙帶相等時間內的位移越來越大，做加速運動，要平衡摩擦力，則需減小木板的傾角，使小車做勻速直線運動，即打出的點跡均勻；

(2)[3] 根據(jù)可得，則有，圖線的斜率，對系統(tǒng)研究，根據(jù)牛頓第二定律可得，則有，解得小車質量；

(3)[4]對系統(tǒng)研究，外力做功為，系統(tǒng)動能的變化量為，即驗證表達式；