Question

如圖甲所示，某組同學(xué)借用“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)思想、原理及操作，進(jìn)行“研究合外力做功和動能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)：

(1)為達(dá)到平衡阻力的目的，取下細(xì)繩及托盤，通過調(diào)整墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做________運(yùn)動．
(2)連接細(xì)繩及托盤，放入砝碼，通過實(shí)驗(yàn)得到圖乙所示的紙帶．紙帶上O為小車運(yùn)動起始時刻所打的點(diǎn)，選取時間間隔為0.1 s的相鄰計數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G.實(shí)驗(yàn)時小車所受拉力為0.2 N，小車的質(zhì)量為0.2 kg.

請計算小車所受合外力做的功W和小車動能的變化ΔE_k，補(bǔ)填表中空格(結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后第四位).

	O－B	O－C	O－D	O－E	O－F
W/J	0.043 2	0.057 2	0.073 4	0.091 5
ΔEk/J	0.043 0	0.057 0	0.073 4	0.090 7

分析上述數(shù)據(jù)可知：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)W＝ΔE_k，與理論推導(dǎo)結(jié)果一致．
(3)實(shí)驗(yàn)前已測得托盤質(zhì)量為7.7×10^{－3 kg}，實(shí)驗(yàn)時該組同學(xué)放入托盤中的砝碼質(zhì)量應(yīng)為________ kg.(g取9.8 m/s²，結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后第三位)

Answer 1

(1)勻速直線(或勻速)　(2)0.111 5　0.110 5 (3)0.015

(1)若已平衡摩擦力，則小車在木板上做勻速直線運(yùn)動．
(2)從紙帶上的O點(diǎn)到F點(diǎn)，W＝F·＝0.2×0.557 5 J＝0.111 5 J，打F點(diǎn)時速度v_F＝＝m/s＝1.051 m/s
ΔE_k＝Mv＝×0.2×1.051² J≈0.110 5 J.
(3)打B點(diǎn)時小車的速度為
v_B＝＝m/s＝0.655 5 m/s
所以小車的加速度a＝＝m/s²≈0.99 m/s²
小車所受的拉力F＝(m₀＋m)(g－a)，所以盤中砝碼的質(zhì)量m＝－m₀＝kg－7.7×10^{－3 kg≈0.015 kg.}