某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”,在实验室设计了一套如图*所示的装置,图中A为小...
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某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”,在实验室设计了一套如图*所示的装置,图中A为小车,B打点计时器,C为*簧测力计,P为小桶(内有沙子),一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置,不计绳与滑轮的摩擦.实验时,把长木板不带滑轮的一端垫起适当的高度,以平衡摩擦力,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点.
(1)该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为零点,顺次选取一系列点,分别测量这些点到零点之间的距离x,计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2-v02,*簧秤的读数为F,小车的质量为m,然后建立△v2—x坐标系,通过描点法得到的图像是一条过原点的直线,如图乙所示,则这条直线的斜率的意义为___________.(填写表达式)
(2)若测出小车质量为0.4 kg,结合图像可求得小车所受合外力大小为__________N.
(3) 本实验中是否必须满足小桶(含内部沙子)的质量远小于小车的质量___(填“是”或“否”)
【回答】
(1). ; (2). 1; (3). 否;
【解析】(1)由动能定理可得,所以,所以图像的斜率等于. (2)由图像可知其斜率为,由,知合外力. (3)本实验不需要小桶(含内部沙子)重力代替绳子的拉力,所以不需要小桶(含内部沙子)重力远小于下车的质量.
【点睛】得到在结合图像求解,是解题的关键.本实验与课本不同,要具有发散思维的能力.
知识点:动能和动能定律
题型:实验,探究题
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