在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某实验小组采用如图所示的实验装置和实验器材.(1)为了用细线的拉力表示小车受到的合外力,实验中必须进行的操作是:______;为了能

◎ 题目

在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某实验小组采用如图所示的实验装置和实验器材.
(1)为了用细线的拉力表示小车受到的合外力,实验中必须进行的操作是:______;为了能够用砂桶和砂所受的重力代替拉力,必须满足的条件是:______.
(2)如图为实验中打出的一条纸带,现选取纸带中的A、B两点对应的过程来探究恒力做功与动能改变的关系.已知打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g.若砂与砂桶的总质量为m1,小车的质量为m2.则此过程恒力做的功W=,______,动能的改变量△EK=______(用题中或图中的物理量符合表示).

魔方格

◎ 答案

(1)小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,则应该改变木板的倾角,用重力的下滑分量来平衡摩擦力;
重物加速下滑,处于失重状态,其对细线的拉力小于重力,设拉力为T,根据牛顿第二定律,有
对重物,有 mg-T=ma
对小车,有 T=Ma
解得
T=
M
M+m
mg

故当M>>m时,有T≈mg
(2)则此过程恒力做的功W=Fscosα=mgs
A点的速度vA=
s1
2T

B点的速度vB=
s2
2T

所以动能的改变量△EK=
1
2
M(
s2
2T
)
2
-
1
2
M(
s1
2T
)
2

故答案为:(1)改变木板的倾角,用重力的下滑分量来平衡摩擦力;M>>m;(2)mgs;
1
2
M(
s2
2T
)
2
-
1
2
M(
s1
2T
)
2

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某实验小组采用如图所示的实验装置和实验器材.(1)为了用细线的拉力表示小车受到的合外力,实验中必须进行的操作是:______;为了能…”主要考查了你对  【实验:探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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