Question

【題目】某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置探究合力做功與速度變化的關系。在粗糙程度相同的斜面上依次標記間隔相等的O、A、B、C、D、E共6條刻線，兩相鄰刻線間的距離均為L，在O點固定一個光電門，光電門和數字計時器相連（圖中未畫出），小車上固定有寬度為d的遮光片。實驗中，分別從A、B、C、D、E無初速度釋放小車，分別測出小車經過光電門時的時間，通過計算合力做的功和小車經過光電門時的速度，找到兩者之間的關系。（空氣阻力忽略不計）

（1）若小車從A到O合力做的功為W，則小車從E到O合力做的功為_________。

（2）某次實驗時，數字計時器記錄的時間為△t，則小車經過光電門所在位置的速度為______。

（3）該實驗小組得到v2與x（x為小車釋放點到光電門的距離）的圖象如圖乙所示，斜率為k，若該實驗小組用天平測出小車質量為m。根據圖象可以得出的是（）

A．小車所受的阻力

B．小車運動的加速度

C．小車所受的合力

D．從釋放點到光電門合力做功

Answer 1

【答案】5W ； BCD

【解析】

（1）小車在同一個斜面上下滑，合力大小恒定，經過相同位移做的功相等，若小車從A到O合力做的功為W，則小車從E到O合力做的功為5W；

（2）因為遮光片非常窄，所以通過遮光片的平均速度，可近似認為通過該點的平均速度，故有；

（3）根據公式可得，圖像的斜率，故可求解出小車運動的加速度，根據牛頓第二定律可求解小車所受的合力，BC正確；由于不知道斜面的夾角，所以無法求解小車所受阻力，A錯誤；根據動能定理可得，D正確．