Question

【题目】如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，电磁打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。

（1）挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直到向下轻推小车后观察到___________________；

（2）挂上重物，接通电源，由静止释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……，如图所示。

实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=_________，打B点时小车的速度v=_________。

（3）以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作出v2–W图象。由此图象可得v2随W变化的关系式为_________________。根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含v2这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是_____________。

Answer 1

【答案】小车做匀速运动 质量

【解析】

平衡摩擦力的方法是：把木板一段垫高，让小车滑下，当小车匀速运动；根据功的定义计算拉力对小车做的功，根据中点时刻瞬时速度等于平均速度计算；读图，从中得出两个量的关系，并分析斜率的单位；

(1) 平衡摩擦力的方法是：把木板一段垫高，让小车滑下，当小车匀速运动时，就意味着摩擦力抵消了，所以挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直到向下轻推小车后观察到小车做匀速运动；

(2) )由于近似认为拉力等于重力，所以根据可知，拉力做功为；中点时刻的速度等于该段时间内的平均速度，所以B点的速度等于AC段的平均速度，即；

(3)根据图象上的点，截距为0.01，斜率为，可以得出得v2随W变化的表达式为：；

功是能量转化的量度，所以功和能的单位是相同的，斜率设为k，则，代入单位后，k的单位为kg1，所以与该斜率有关的物理量为质量；