(9分)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甲所示的装置,图中A为小车,B打点计时器,C为弹簧测力计,P为小桶(内有沙子)

◎ 题目

(9分)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甲所示的装置,图中A为小车,B打点计时器,C为弹簧测力计,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,弹簧秤的读数为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的大小为__________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”)

◎ 答案

(1) (2)1 (3)否

◎ 解析


试题分析:根据可以知道图像斜率表示2倍加速度大小,根据牛顿第二定律,亦即表示,若小车质量为0.4 kg,结合图像可知有:,F=1N,小车所受的合力可以知道其准确数值,不需要取近似值,所以对小桶质量和小车质量关系没有要求。

◎ 知识点

    专家分析,试题“(9分)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甲所示的装置,图中A为小车,B打点计时器,C为弹簧测力计,P为小桶(内有沙子)…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【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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