Question

【題目】以下為探究恒力做功和物體動能變化關(guān)系的實驗。

(1)某同學的實驗方案如圖甲所示，他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的買驗誤差，你認為在實驗中還應(yīng)該采取的兩項措施是：①________;②__________.

(2)要驗證合外力的功與動能變化的關(guān)系，除位移、速度外，還要測出的物理量有_________

(3)若根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)畫出的W-V草圖如圖乙所示，根據(jù)圖線形狀可知，對W與V的關(guān)系作出的以下猜想肯定不正確的是__________。

A．W∝ B．W∝ C．W∝V2 D．W∝V3

Answer 1

【答案】平衡摩擦力鉤碼的質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量鉤碼的重力和小車的質(zhì)量AB

【解析】

實驗要探究合力做的功和小車速度的變化關(guān)系，而本實驗要用勾碼的重力代替小車所受到的合力，故需對小車受力分析后，結(jié)合受力情況，設(shè)法改進實驗方法，找到使勾碼重力等于拉力的方法；根據(jù)功和動能的表達式，可以直接得到結(jié)論；結(jié)合數(shù)學中函數(shù)圖象的知識，可以分析得到結(jié)論。

解：(1)實驗要探究合力做的功和小車速度的變化關(guān)系，而本實驗要用勾碼的重力代替小車所受到的合力，對小車受力分析，受到重力，拉力，支持力和摩擦力；

要使拉力近似等于合力，可將長木板一段墊高，使重力的下滑分量恰好等于摩擦力，因為中間還有滑輪與軸之間的摩擦阻力，故拉力近似等于合力；

砝碼加速下降，處于失重狀態(tài)，要使砝碼的重力近似等于拉力，還要求鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，證明如下：

設(shè)小車的質(zhì)量M，砝碼的質(zhì)量m，已經(jīng)平衡摩擦力，則根據(jù)牛頓第二定律，有，

所以，

只有當m<<M時，有，因而

故答案為：平衡摩擦力，鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量；

(2)合力做功為W=Fx

動能增量為

還要測出的物理量有勾碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量；

故答案為：勾碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量；

(3)由于Wv圖象隨著v的變大，逐漸向上彎曲，根據(jù)函數(shù)圖象的有關(guān)知識，可知 (其中n是大于1的任意數(shù)值)

不準確的故選AB。