Question

【题目】为了探究“合外力做功与物体动能改变的关系”，某同学设计了如下实验方案：

第一步：如图甲所示，把木板一端垫起，滑块通过跨过定滑轮的轻绳与一质量为m的重锤相连，重锤下连一纸带，纸带穿过打点计时器．调整木板倾角，直到轻推滑块，滑块沿木板向下匀速运动．

第二步：如图乙所示，保持木板倾角不变，取下细绳和重锤，将打点计时器安装在木板靠近定滑轮处，将滑块与纸带相连，使纸带穿过打点计时器，

第三步：接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出的纸带如图丙所示．其中打下计数点0时，滑块的速度为零，相邻计数点的时间间隔为T．

（1）根据纸带求打点计时器打E点时滑块的速度vE= ；

（2）合外力在OE段对滑块做功的表达式WOE= ；（当地的重力加速度g）

（3）利用图丙数据求出各段合外力对滑块所做的功形及A、B、C、D、E各点的瞬间速度v，以v2为纵轴，以W为横轴建坐标系，作出v2-W图象，发现它是一条过坐标原点的倾斜直线，测得直线斜率为k，则滑块质量M=____

Answer 1

【答案】：（1）；（2）mgx5； （3）

【解析】试题分析：①用平均速度代替瞬时速度得：；

②合外力为重物的重力，要求出外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块的位移x5，则W=Fx=mgx5；

③合外力做的功为W=Fx=Mggt2=Mv2

所以v2=W，已知直线斜率为k，所以M=