Question

科學規律的發現離不開科學探究，而科學探究可以分為理論探究和實驗探究。下面我們追尋科學家的研究足跡用兩種方法探究恒力做功和物體動能變化間的關系。
I．理論探究：根據牛頓運動定律和有關運動學公式，推導在恒定合外力的作用下，功與物體動能變化間的關系，請在答題紙上對應位置寫出你的推導過程。
II．實驗探究：①某同學的實驗方案如圖甲所示，他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認為在實驗中還應該采取的兩項措施是：a         ；b         。

②如圖乙所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、F、F是計數點，相鄰計數點間的時間間隔為T。距離如圖。則打C點時小車的速度為     ；要驗證合外力的功與動能變化間的關系，除位移、速度外，還要測出的物理量有     。

Answer 1

I推導見解析；Ⅱ①a.平衡摩擦力  b.鉤碼的重力遠小于小車的總重力 ② 鉤碼的重力和小車的總質量

解析試題分析：Ⅰ推導：牛頓第二定律得F_合＝ma，由運動學公式得v₂²－v₁²=2ax，結合功的定義式W_合 ＝F_合x，三式聯立得W_合 ＝。
Ⅱ①平衡摩擦力就是讓長木板的一端墊起一定的高度，給小車一個速度，小車能勻速下滑；鉤碼的重力遠小于小車的總重力，只有滿足這個關系，鉤碼對小車的拉力才近似等于鉤碼的重力。
②紙帶上計算某點的瞬時速度，是根據勻變速運動的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，因此C點的瞬時速度為；鉤碼的重力就是拉力的大小，計算拉力的功必須要測量鉤碼的重力，要計算小車的動能就必須測量小車的總質量。
考點：本題考查動能定理的推導，驗證合外力的功與物體動能之間的變化關系的實驗。