Question

【题目】某同学做“探究合外力做功与动能改变的关系”实验，装置如图甲所示，将光电门固定在水平轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，保持小车(含遮光条)质量M不变，改变所挂重物质量多次进行实验，使小车每次都从同一位置A由静止开始运动，AB间距离为L．(重力加速度大小g取10 m/s2)

(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，则d＝________ cm；

(2)实验中认为小车所受拉力与重物重力大小相等，测出多组重物质量m和相应小车经过光电门时的速度v，作出v2－m图象如图丙所示，由图象可知小车受到的摩擦力大小为________N；

(3)在满足条件________的情况下，v2－m图象是线性变化的，说明合外力做的功等于动能的改变，此时图象的斜率k的表达式为k＝________(用题给物理量的字母表示)．

Answer 1

【答案】1.050 1 mM

【解析】

本题考查“探究合外力做功与动能改变的关系”实验，意在考查考生对实验原理的理解能力．

(1)游标卡尺的读数为

(2)根据本实验原理和动能定理有，整理得：；则v2－m图象为一条倾斜的直线，由题图丙可知v2＝0时，m＝0.1 kg，由，解得：。

(3)根据模型的实际受力分析，由功能关系有，则v2与m的函数关系为，即v2与m不是线性关系。只有满足mM，函数关系才变为，v2－m图象是线性变化的，说明合外力做的功等于动能的改变，图线的斜率。