Question

【題目】某同學采用如圖1所示的裝置進行了有關“動能定理”研究的實驗．其步驟如下：

1 按圖1把實驗器材安裝好，不掛配重，反復移動墊木直到小車能夠做勻速直線運動；
2 把細線系在小車上并繞過定滑輪懸掛質量為100g的配重．接通電源，放開小車，電火花計時器在被小車帶動的紙帶上打下一系列點．從某點A開始，此后在紙帶上每隔4個點取一個計數點，依次標為B、C、D…；
3 測量出B、C、D、…各點與A點的距離，分別記為x1、x2、x3、…；
4 用配重受到的重力分別乘以x1、x2、x3、…，得到配重重力所做的功W1、W2、W3、…；（重力加速度g=9.80m/s2）
5 求出B、C、D、…各點速度的大小，分別記為v1、v2、v3、…，再求出它們的平方v12、v22、v32、…；
6 用縱坐標表示速度的平方v2 ， 橫坐標表示配重重力所做的功W，作出v2﹣W圖象．
（以下計算保留到小數點后兩位）
（1）步驟1的目的是
（2）在步驟4中，該同學測得x4=40.00cm，則配重重力所做的功W4J
（3）該同學得到的v2﹣W圖象如圖2所示．通過圖象可知，打A點時對應小車的速度v0=m/s
（4）小車的質量M=kg．

Answer 1

【答案】
（1）平衡摩擦力
（2）0.39
（3）0.50
（4）0.30
【解析】解：（1）該實驗中配重物體的重力視為小車的合外力，因此實驗前需要進行平衡摩擦力，故實驗1的目的是平衡摩擦力．

所以答案是：平衡摩擦力．（2）配重重力做功為：W=mgx4=0.1×9.8×0.4≈0.39J

所以答案是：0.39．（3）由圖可知，縱軸截距對應的就是打A點速度的平方，因此有：

所以有：AvA=0.50m/s．

所以答案是：0.50（0.48﹣0.52）．（4）根據動能定理： ，可得： ，所以圖象的斜率： ，代入數據得：m=0.30kg．

所以答案是：0.30（0.28﹣0.32）．