Question

【题目】在探究动能定理的实验中，将小车放在一端有滑轮的长木板上，让纸带穿过打点计时器，一端固定在小车上。实验中平衡摩擦后，小车的另一端用细线挂钩码，细线绕过固定在长木板上的定滑轮，线的拉力大小就等于钩码的重力，这样就可以研究拉力做功和小车动能的关系。已知所挂钩码的质量m＝1.0×10－2 kg，小车的质量m0＝8.5×10－2 kg(取g＝10 m/s2)。

(1)若实验中打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02 s，每三个计时点取一个计数点，O点是打点起点，则打B点时，小车的速度vB＝______ m/s，小车的动能EkB＝______ J。从钩码开始下落至B点，拉力所做的功是________J。

(2)根据纸带算出相关各点的速度v，量出小车运动距离s，则以为纵轴，以s为横轴画出的图线应是图中的________，图线的斜率表示小车的________________（填“质量”或“加速度”）。

Answer 1

【答案】0.2 1.7×10－3 J 1.76×10－3 J C 重力加速度

【解析】

(1) 利用匀变速直线运动的推论可知，打B点时的瞬时速度等于AC间的平均速度，则有：

小车的动能

＝m0vB2＝1.7×10－3 J

拉力做的功

W＝Ts＝mgsOB＝1.76×10－3 J

结论：在实验误差允许范围内，拉力所做的功等于物体动能的增加。

(2)由可得：，故图象为一次函数，故C正确，由于线的拉力大小等于钩码的重力即满足，所以图线的斜率表示重力加速度。