Question

為了“探究動能改變與合外力做功”的關系，某同學設計了如下實驗方案：

A．第一步他把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質量為的滑塊通過細繩與質量為的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后面連一紙帶，穿過打點計時器，調整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板勻速運動，如圖甲所示

B．第二步保持長木板的傾角不變，將打點計時器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點計時器，如圖乙所示，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始加速運動.

 

 

打出的紙帶如下圖，測得各點與O點（O點為打出的第一個點）距離如圖所示：

試回答下列問題：

⑴已知相鄰計數的時間間隔為T，根據紙帶求滑塊速度，當打點計時器打點時滑塊速度_____________________，打點計時器打點時滑塊速度_____________________

⑵已知重錘質量，當地的重加速度，若已測出滑塊沿斜面下滑的位移為，則這一過程中，合外力對滑塊做的功的表達式_____________________

⑶測出滑塊在、、、、段合外力對滑塊所做的功，及，然后以為縱軸，以為橫軸建坐標系，描點作出圖象，可知它是一條過坐標原點的傾斜直線，若直線斜率為，則滑塊質量_____________

 

 

Answer 1

【答案】

（1）                （2）       ⑶  

【解析】（1）A點的瞬時速度等于OB間的平均速度為，同理B點速度為⑵合力為重力，所以合力做功為⑶由動能定理可知，斜率k =m/2，m=2k