Question

【題目】如圖所示，用質(zhì)量為m的重物通過(guò)滑輪牽引小車(chē)，使它在長(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng)，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況。利用該裝置可以完成“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)。

（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(chē)后觀察到___________________；

（2）掛上重物，接通電源，由靜止釋放小車(chē)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O。在紙帶上依次取A、B、C……若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T。測(cè)得A、B、C……各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1、x2、x3……，如圖所示。

實(shí)驗(yàn)中，重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量，可認(rèn)為小車(chē)所受的拉力大小為mg。從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，拉力對(duì)小車(chē)做的功W=_________，打B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度v=_________。

（3）以v2為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)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(dòng)能的表達(dá)式中可能包含v2這個(gè)因子；分析實(shí)驗(yàn)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(chē)做勻速運(yùn)動(dòng) 質(zhì)量

【解析】

平衡摩擦力的方法是：把木板一段墊高，讓小車(chē)滑下，當(dāng)小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)；根據(jù)功的定義計(jì)算拉力對(duì)小車(chē)做的功，根據(jù)中點(diǎn)時(shí)刻瞬時(shí)速度等于平均速度計(jì)算；讀圖，從中得出兩個(gè)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(chē)滑下，當(dāng)小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(chē)后觀察到小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)；

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

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