Question

【題目】如圖 所示裝置，可以進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)

A．“研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)”

B．“驗(yàn)證牛頓第二定律”

C．“研究合外力做功和小車(chē)動(dòng)能變化關(guān)系

(1)在 A、B、C 這三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，_____需要平衡摩擦阻力。

(2)已知小車(chē)的質(zhì)量為 M，盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量為 m，且將 mg視為細(xì)繩對(duì)小車(chē)的拉力。為此需要滿(mǎn)足 m<<M。 前述 A、B、C 三個(gè)實(shí)驗(yàn)中,_______________不需要滿(mǎn)足此要求。

(3)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，由靜止釋放小車(chē)，打出若干條紙帶，從中挑選一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖 所示。紙帶上打出相鄰兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為 T，O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，從 O 點(diǎn)到 A、B、C、D、E、F 點(diǎn)的距離依次為 s1、s2、s3、s4、s5、s6。但 OA 之間可能還有一些點(diǎn)沒(méi)打上，打 F 點(diǎn)時(shí)小車(chē)已經(jīng)撞上木板末端的擋板，A 到 E 各點(diǎn)正常。由紙帶可以求得小車(chē)加速度的表達(dá)式為_____。

(4)如果用此裝置做“研究合外力做功和物體動(dòng)能變化關(guān)系這個(gè)實(shí)驗(yàn)，由此可求得紙帶上由 O點(diǎn)到 D點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，盤(pán)和砝碼受到的重力所做功的表達(dá)式 W=____________，該小車(chē)動(dòng)能改變量的表達(dá)式△Ek=_____。

Answer 1

【答案】BC A mgs4 2

【解析】

(1)(2)由于“驗(yàn)證牛頓第二定律”和“研究合外力做功和小車(chē)動(dòng)能變化關(guān)系時(shí)將 mg視為細(xì)繩對(duì)小車(chē)的拉力即為小車(chē)的合外力，所以這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都要先平衡摩擦力，再滿(mǎn)足；

在 A、B、C 這三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，B、C需要平衡摩擦阻力；

A、B、C 三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，A不需要滿(mǎn)足m<<M。

(3)由紙帶可知，小車(chē)從O到D做加速運(yùn)動(dòng)，由逐差法可知，

(4) 盤(pán)和砝碼受到的重力所做功：

打D點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度為：

小車(chē)動(dòng)能的增加量為：