Question

【題目】如圖所示，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，電磁打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況。利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實驗。

（1）掛鉤碼前，為了消除摩擦力的影響，應(yīng)調(diào)節(jié)木板右側(cè)的高度，直到向下輕推小車后觀察到___________________；

（2）掛上重物，接通電源，由靜止釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為O。在紙帶上依次取A、B、C……若干個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T。測得A、B、C……各點到O點的距離為x1、x2、x3……，如圖所示。

實驗中，重物質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量，可認為小車所受的拉力大小為mg。從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功W=_________，打B點時小車的速度v=_________。

（3）以v2為縱坐標，W為橫坐標，利用實驗數(shù)據(jù)作出v2–W圖象。由此圖象可得v2隨W變化的關(guān)系式為_________________。根據(jù)功與能的關(guān)系，動能的表達式中可能包含v2這個因子；分析實驗結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是_____________。

Answer 1

【答案】小車做勻速運動 質(zhì)量

【解析】

平衡摩擦力的方法是：把木板一段墊高，讓小車滑下，當(dāng)小車勻速運動；根據(jù)功的定義計算拉力對小車做的功，根據(jù)中點時刻瞬時速度等于平均速度計算；讀圖，從中得出兩個量的關(guān)系，并分析斜率的單位；

(1) 平衡摩擦力的方法是：把木板一段墊高，讓小車滑下，當(dāng)小車勻速運動時，就意味著摩擦力抵消了，所以掛鉤碼前，為了消除摩擦力的影響，應(yīng)調(diào)節(jié)木板右側(cè)的高度，直到向下輕推小車后觀察到小車做勻速運動；

(2) )由于近似認為拉力等于重力，所以根據(jù)可知，拉力做功為；中點時刻的速度等于該段時間內(nèi)的平均速度，所以B點的速度等于AC段的平均速度，即；

(3)根據(jù)圖象上的點，截距為0.01，斜率為，可以得出得v2隨W變化的表達式為：；

功是能量轉(zhuǎn)化的量度，所以功和能的單位是相同的，斜率設(shè)為k，則，代入單位后，k的單位為kg1，所以與該斜率有關(guān)的物理量為質(zhì)量；