Question

11．两位同学利用图1所示的实验装置探究“合外力做功与物体动能变化的定量关系”．
实验的主要步骤如下：
①把木板不带滑轮的一端垫高，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端；
②接通电源，轻推小车，小车拖动纸带，打点计时器上打下一列点，断开电源；
③调节木板的倾角，重复②的操作，直到纸带上打出的点迹均匀．
④测量滑块的质量，把细线的一端固定在小车上，另一端通过定滑轮与砂桶相连；
⑤将小车停在打点计时器附近，接通打点计时器的电源，小车拖动纸带，打点计时器上打下一列点，断开打点计时器的电源；
⑥保持砂桶的重力不变，改变滑块的质量，重复⑤的操作．
其中一位同学在实验中得到如图2所示的一条纸带，相邻两计数点的时间间隔为T，C点的速度表达式为v_B=$\frac{{{s_2}+{s_3}}}{2T}$．

Answer 1

分析 小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高，当打出的纸带上点迹均匀时说明小车做匀速运动；当小车的质量不变时，拉力不变，则可知拉力做功不变，为了研究速度的变化应改变小车的质量后重复实验；
C点的速度等于BD段的平均速度，根据平均速度公式即可求得C点的速度．

解答 解：（1）③小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高，减摩擦力；当打点的点迹均匀时说明已平衡摩擦力；
⑥保持拉力不变，则小车做功不变，为了探究功和速度变化之间的关系，应改变滑块的质量；再重复实验；
C点的速度等于BD段的平均速度，则可知，v_C=$\frac{{{s_2}+{s_3}}}{2T}$；
故答案为：（1）③调节木板的倾角   均匀；⑥改变滑块的质量； $\frac{{{s_2}+{s_3}}}{2T}$

点评 本题考查验证动能定理的实验，要注意明确和已有实验的区别，通过分析题目找出对应的实验原理，从而明确实验中应注意的问题，同时明确实验中的数据处理方法．