Question

【題目】為了探究“合外力做功與物體動能改變的關系”，某同學設計了如下實驗方案：

第一步：如圖甲所示，把木板一端墊起，滑塊通過跨過定滑輪的輕繩與一質量為m的重錘相連，重錘下連一紙帶，紙帶穿過打點計時器．調整木板傾角，直到輕推滑塊，滑塊沿木板向下勻速運動．

第二步：如圖乙所示，保持木板傾角不變，取下細繩和重錘，將打點計時器安裝在木板靠近定滑輪處，將滑塊與紙帶相連，使紙帶穿過打點計時器，

第三步：接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始加速運動，打出的紙帶如圖丙所示．其中打下計數點0時，滑塊的速度為零，相鄰計數點的時間間隔為T．

（1）根據紙帶求打點計時器打E點時滑塊的速度vE= ；

（2）合外力在OE段對滑塊做功的表達式WOE= ；（當地的重力加速度g）

（3）利用圖丙數據求出各段合外力對滑塊所做的功形及A、B、C、D、E各點的瞬間速度v，以v2為縱軸，以W為橫軸建坐標系，作出v2-W圖象，發現它是一條過坐標原點的傾斜直線，測得直線斜率為k，則滑塊質量M=____

Answer 1

【答案】：（1）；（2）mgx5； （3）

【解析】試題分析：①用平均速度代替瞬時速度得：；

②合外力為重物的重力，要求出外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊的位移x5，則W=Fx=mgx5；

③合外力做的功為W=Fx=Mggt2=Mv2

所以v2=W，已知直線斜率為k，所以M=