Question

在探究“恒力做功与动能改变的关系”的实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置．（1）实验步骤如下：①

在探究“恒力做功与动能改变的关系”的实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置．（1）实验步骤如下：①把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器②改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的______使小车做匀速运动．③用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连④接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，测出x、x1、x2（如图乙所示），查得打点周期为T．重力加速度为g．（2）实验还需直接测量沙桶及沙总质量m和______．（写出物理量名称及符号）（3）A点速度的表达式为______，该探究实验结果的表达式为______．（请用相应的物理量符号表示）

Answer 1

（1）改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力．
（2）如果已经平衡好摩擦力，则此时小车做匀速运动，纸带上点迹间距应该相等．
本题“探究恒力做功与动能改变的关系”，则要知道恒力的大小，和小车的动能，所以要测量砂及砂桶的质量m和小车的质量M．
（3）根据中间时刻的速度等于这段时间的平均速度，所以A点速度为vA＝

x1

2T

合外力对小车做的功为W=mgx
小车从A运动到B动能的变化量△Ek＝

1

2

MvB2?

1

2

MvA2=

1

2

M(

x2

2T

)2?

1

2

M(

x1

2T

)2  
所以探究结果的表达式是mgx=

1

2

M(

x2

2T

)2?

1

2

M(

x1

2T

)2  
故答案为：（1）摩擦力；（2）小车的质量M；（3）vA＝

x1

2T

；mgx=

1

2

M(

x2

2T

)2?

1

2

M(

x1

2T

)2．