Question

【题目】某实验小组利用图甲所示的实验装置探究恒力做功与动能改变量的关系．所挂钩码质量为m（小车质量远大于钩码质量），当地重力加速度为g．

①平衡小车所受阻力的操作如下：取下钩码，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动，如果打出的纸带如图乙所示，则应适当______ （选填“增大”或“减小”木板倾角，直到纸带上打出的点迹______ 为止．

②在纸带上选取先后打印的A、B两计数点，设A、B两计数点间的距离为s，打这两点时小车对应的速度分别为vA、vB，小车质量为M．则在误差允许范围内，本实验需验证的表达式是______

A．mgs=MvB2-MvA2B．mgs=MvA2-MvB2

C．Mgs=MvB2-MvA2D．Mgs=MvA2-MvB2

③某次实验正确操作后，根据测得的实验数据描绘出v2-s图，如图丙所示，其中横坐标s为小车发生的位移，纵坐标v2为小车运动速度大小的平方．若已知图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，由此可得s=0时小车速度平方的大小v02= ______ ，小车质量M= ______ ．（用题中的b、k、m、g表示）

Answer 1

【答案】减小均匀Ab

【解析】

平衡摩擦力时，轻推小车，使得小车做匀速直线运动，纸带上的点迹均匀即可．对系统研究，验证重力做功与系统动能变化量的关系．根据匀变速直线运动的速度位移公式得出v2-s的表达式，对系统运用牛顿第二定律得出加速度的表达式，结合图线的斜率和截距进行求解．

①从纸带上来看，纸带相等时间内的位移越来越大，做加速运动，要平衡摩擦力，则需减小木板的倾角，使小车做匀速直线运动，即打出的点迹均匀．

②对系统研究，外力做功为mgs，系统动能的变化量为，即验证表达式，A正确．

③根据得，则，图线的斜率k=2a，对系统研究，根据牛顿第二定律得，则，解得．