分析 (1)根據(jù)計算機處理得到了彈簧彈力與小車位移的關(guān)系圖線與胡克定律分析答題.
(2)根據(jù)功的定義,結(jié)合F-t圖即可求出拉力的功;根據(jù)動能的定義式,結(jié)合圖象即可求出動能的變化.
(3)由公式:W總=W-fSA和f=ma=$\frac{m{v}_{0}}{{t}_{m}}$,結(jié)合圖象c即可求出;
(4)結(jié)合平衡摩擦力的方法判斷即可.
解答 解:(1)根據(jù)計算機處理得到了彈簧彈力與小車位移的關(guān)系圖線可知,彈簧的彈力隨彈簧長度的減小而減小,可知彈簧的長度減小時,伸長量減小,A位置彈簧仍然處于伸長狀態(tài);
(2)根據(jù)功的定義可知,功是力在空間的積累效果,W=FS,結(jié)合F-S圖象可知,小車從O到A的過程中,拉力做的功可以用梯形的面積來表示,即:$W=\frac{{F}_{0}+{F}_{A}}{2}•{S}_{A}$,小車的初速度是0,末速度是vA,則動能的改變量:$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{v}_{A}^{2}-0=\frac{1}{2}m{v}_{A}^{2}$
(3)根據(jù)圖c可知,小車在不受彈簧的彈力時做勻減速直線運動,說明小車受到摩擦力的作用,結(jié)合圖c可知,小車的加速度:$a=\frac{△v}{△t}=\frac{{v}_{0}}{{t}_{m}}$,所以,小車受到的摩擦力:f=ma=$\frac{m{v}_{0}}{{t}_{m}}$
由此可知,在有彈簧的彈力時,彈簧的彈力和摩擦力共同為小車做功,則:W總=W-fSA
所以該同學需要驗證的關(guān)系式是:(F0+FA-2m$\frac{{v}_{0}}{{t}_{m}}$)sA=mvA2;
(4)由(3)的分析可知,小車運動的過程中還受到摩擦力的作用,若實驗前先平衡摩擦力,則不需要驗證步驟(3)的公式;平衡摩擦力的方法是:使長木板小車開始運動的一端(右端)抬起-個合適的角度,讓小車在沒有拉力的情況下開始運動,若小車做勻速直線運動,則摩擦力與小車的重力沿斜面方向的分力相等,即可保證合外力等于彈簧的拉力.由于小車做勻速直線運動,所以計算機監(jiān)測到的小車位移時間圖線是直線.
故答案為:(1)大于;(2)$\frac{1}{2}$(F0+FA)sA,$\frac{1}{2}$mvA2;(3)(F0+FA-2m$\frac{{v}_{0}}{{t}_{m}}$)sA=mvA2;(4)右,直線(第二空填“一次函數(shù)圖線”,“正比例函數(shù)圖線”也得分)
點評 通過作出兩個量的圖象,然后由圖象去尋求未知量與已知量的關(guān)系.運用數(shù)學知識和物理量之間關(guān)系式結(jié)合起來求解.
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A. | $\frac{Bdv}{R}$ | B. | $\frac{Bdvsinθ}{R}$ | C. | $\frac{Bdvcosθ}{R}$ | D. | $\frac{Bdv}{Rsinθ}$ |
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A. | A點和B點的線速度大小之比為1:2 | B. | 前輪和后輪的角速度之比為2:1 | ||
C. | 兩輪轉(zhuǎn)動的周期相等 | D. | A點和B點的向心加速度大小相等 |
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