某实验小组采用图甲所示的装置探究“合外力做功与物体动能变化的关系”.

某实验小组采用图甲所示的装置探究“合外力做功与物体动能变化的关系”.

①实验前,木板左端被垫起一些,使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动.这样做的目的是______.
②如果需要用图中砝码和吊盘的总重力来表示小车受到的合外力,必须满足的条件是______.
③同学甲选取一条比较理想的纸带做分析.小车刚开始运动时对应在纸带上的点记为起始点O,在点迹清楚段依次选取七个计数点.通过测量纸带计算出计数点与O点之间的速度平方差△v2、起始点O到计数点过程中细绳对小车做的功W.以W为纵坐标,以△v2为横坐标在方格纸中作出W-△v2图象,如图乙所示.那么,根据图象可以得到的结论是______.
④如果要验证“动能定理”,还需要测量的物理量是______.
⑤如果“动能定理”成立,那么W-△v2图象的斜率的物理意义是______.
xshxsh731 1年前 已收到1个回答 举报

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解题思路:(1)①②是考查该实验时的注意事项:平衡摩擦力和要满足小车的质量远大于砝码和吊盘的总质量.
(2)③⑤要求根据图线的斜率分析图线斜率的意义.
(3)如果要验证“动能定理”,即W=
1
2
mv2
,还需要测量的物理量小车的质量.

①该实验中,用图中砝码和吊盘的总重力来表示小车受到的合外力,考虑到小车会速度摩擦力的作用,所以实验中要平衡摩擦力;
②该实验中,用图中砝码和吊盘的总重力来表示小车受到的合外力,而根据牛顿第二定律F=(M+m)a,要满足小车的质量远大于砝码和吊盘的总质量;
③从图中可以看出,所做的图线是过坐标原点的直线,该直线的方程可以写成:W=k•△v2即:小车合外力所做的功W与其速度平方差△v2成正比;
④如果要验证“动能定理”,即W=
1
2mv2,还需要测量的物理量小车的质量;
⑤如果“动能定理”成立,即W=
1
2mv2,那么W-△v2图象中:W=k•△v2即的斜率k=
W
△v2=
1
2m,它的物理意义是小车的质量的一半.
故答案为:①平衡摩擦力;②小车的质量远大于砝码和吊盘的总质量;③小车合外力所做的功W与其速度平方差△v2成正比;④小车的质量;⑤小车的质量的一半.

点评:
本题考点: 探究功与速度变化的关系.

考点点评: 该题全面考查探究“合外力做功与物体动能变化的关系”实验的原理,步骤,注意事项和数据的分析.这就要求我们队该实验由全面 的掌握.题目的难度适中.

1年前

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