Question

【題目】如圖 所示裝置，可以進行以下實驗

A．“研究勻變速直線運動”

B．“驗證牛頓第二定律”

C．“研究合外力做功和小車動能變化關系

(1)在 A、B、C 這三個實驗中，_____需要平衡摩擦阻力。

(2)已知小車的質量為 M，盤和砝碼的總質量為 m，且將 mg視為細繩對小車的拉力。為此需要滿足 m<<M。 前述 A、B、C 三個實驗中,_______________不需要滿足此要求。

(3)接通打點計時器電源，由靜止釋放小車，打出若干條紙帶，從中挑選一條點跡清晰的紙帶，如圖 所示。紙帶上打出相鄰兩個點之間的時間間隔為 T，O點是打點計時器打出的第一個點，從 O 點到 A、B、C、D、E、F 點的距離依次為 s1、s2、s3、s4、s5、s6。但 OA 之間可能還有一些點沒打上，打 F 點時小車已經撞上木板末端的擋板，A 到 E 各點正常。由紙帶可以求得小車加速度的表達式為_____。

(4)如果用此裝置做“研究合外力做功和物體動能變化關系這個實驗，由此可求得紙帶上由 O點到 D點所對應的運動過程中，盤和砝碼受到的重力所做功的表達式 W=____________，該小車動能改變量的表達式△Ek=_____。

Answer 1

【答案】BC A mgs4 2

【解析】

(1)(2)由于“驗證牛頓第二定律”和“研究合外力做功和小車動能變化關系時將 mg視為細繩對小車的拉力即為小車的合外力，所以這兩個實驗都要先平衡摩擦力，再滿足；

在 A、B、C 這三個實驗中，B、C需要平衡摩擦阻力；

A、B、C 三個實驗中，A不需要滿足m<<M。

(3)由紙帶可知，小車從O到D做加速運動，由逐差法可知，

(4) 盤和砝碼受到的重力所做功：

打D點時小車的速度為：

小車動能的增加量為：