(2013?開(kāi)封一模)某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源一臺(tái)、天平、刻度尺、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、小桶和沙子若干.當(dāng)小車連接上紙帶,用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上小沙桶.
(1)某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下:用天平稱量小車的質(zhì)量M和沙與桶的總質(zhì)量m.讓沙桶帶動(dòng)小車加速運(yùn)動(dòng),用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況,在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn),測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L,算出這兩點(diǎn)的速度v
1與v
2.
①本實(shí)驗(yàn)裝置圖1(準(zhǔn)備放開(kāi)小車時(shí)刻)中有什么缺點(diǎn)或錯(cuò)誤?
細(xì)線與軌道平面應(yīng)該平行,初始時(shí)刻小車應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.
細(xì)線與軌道平面應(yīng)該平行,初始時(shí)刻小車應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.
②要完成本實(shí)驗(yàn),還缺哪些重要實(shí)驗(yàn)步驟?
調(diào)節(jié)軌道的傾斜程度,使小車在無(wú)拉力時(shí)能在軌道上勻速運(yùn)動(dòng)(或平衡摩擦力)
調(diào)節(jié)軌道的傾斜程度,使小車在無(wú)拉力時(shí)能在軌道上勻速運(yùn)動(dòng)(或平衡摩擦力)
③本實(shí)驗(yàn)認(rèn)為小車所受合外力等于沙桶重力,則應(yīng)控制的實(shí)驗(yàn)條件是什么?
M>>m
M>>m
(2)在實(shí)驗(yàn)操作正確的前提下,若挑選的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖2所示,已知 相鄰兩個(gè)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén),從A點(diǎn)到B、C、D、E、F點(diǎn)的距離依次為s
1、s
2、s
3、s
4、s
5(圖中未標(biāo)s
3、s
4、s
5),則由此可求得紙帶上由B點(diǎn)到E點(diǎn)所對(duì)應(yīng)過(guò)程中,合外力對(duì)小車所做的功W=
mg(S4-S1)
mg(S4-S1)
;該小車動(dòng)能改變量的表達(dá)式為△E
K=
(結(jié)果用題中已知物理量的符號(hào)表示);若滿足
W≈△Ek
W≈△Ek
,則動(dòng)能定理得證.