[题目]某同学采用如图所示的装置进行了有关“动能定理研究的实验.其步骤如下:①按图把实验器材安装好.不挂配重.反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动,②把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100 g的配重.接通电源.放开小车.电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点.从纸带上某点A开始.每隔4个点取一个计数点.依� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】某同学采用如图所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。其步骤如下：

①按图把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动；

②把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100 g的配重，接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点，从纸带上某点A开始，每隔4个点取一个计数点，依次标为B、C、D……；

③测量出B、C、D……各点与A点的距离，分别记为x1、x2、x3……；

④用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3……，得到配重重力所做的功W1、W2、W3……（当地重力加速度g=9.8 m/s2）；

⑤求出打B、C、D……各点时小车的速度大小，分别记为v1、v2、v3……，再求出其平方、、……；

⑥以速度的平方v2为纵坐标，配重重力所做的功W为横坐标，作出图象。

（以下计算均保留两位小数）

（1）在步骤4中，该同学测得x4=40.00 cm，则配重重力所做的功W4=______J。

（2）该同学得到的图象如图所示。通过图象可知，打A点时小车的速度v0=_______m/s。

（3）小车的质量M=________kg。

【答案】0.39 0.50 0.30

【解析】

（1）配重物体的重力即为小车所受合外力，据此可正确解答本题．

（2）根据题意可知，图象上的纵轴截距就是对应的就是v02 ，据此可求出打A点时对应小车的速度v0大小．

（3）结合图象，根据功能关系可求出小车质量大小．

（1）配重重力做功为：W=mgx4=0.1×9.8×0.4≈0.39J
（2）由图可知，纵轴截距对应的就是打A点速度的平方，因此有：vA2 =0.25，所以有：vA=0.50m/s．
（3）根据动能定理：

可得：，所以图象的斜率：，代入数据得：m=0.30kg．

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