Question

【題目】為了探究“合力做功與速度變化的關系”，某學習小組在實驗室組裝了如圖所示的裝置。他們稱量滑塊的質(zhì)量為M、沙和小桶的總質(zhì)量為m。要完成該實驗，請回答下列問題：

（1）實驗時為保證滑塊受到的合力與沙、小桶的總重力大小基本相等，沙和小桶的總質(zhì)量應滿足的實驗條件是________，實驗時為保證細線拉力等于滑塊所受的合外力，首先要做的步驟是________。

（2）接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為O。在紙帶上依次取A、B、C……若干個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，測得A、B、C……各點到O點的距離為x1，x2，x3……，如圖所示。

實驗中，可認為滑塊所受的拉力大小為mg，從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功W＝_______，打B點時小車的速度v＝_______。

（3）以v2為縱坐標，W為橫坐標，利用實驗數(shù)據(jù)做出如圖所示的v2－W圖象。由此圖象可得v2隨W變化的表達式為________。分析實驗結(jié)果的單位關系，與圖線斜率有關的物理量應是______。

Answer 1

【答案】沙和小桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量； 平衡摩擦力； ； ； ； 質(zhì)量；

【解析】

（1）當沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量時，繩子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶應滿足的實驗條件是沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量，由受力分析可知，為保證細線拉力為木塊的合外力，首先要做的是平衡摩擦力．

（2）從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功W＝mgx2，打B點時小車的速度.

（3）根據(jù)圖象上的點，可知，可以得出得v2隨W變化的表達式為：v2=0.01+4.7W；
功是能量轉(zhuǎn)化的量度，所以功和能的單位是相同的，斜率設為k，則k=，代入單位后，k的單位為kg-1，所以與該斜率有關的物理量為質(zhì)量；