Question

如圖甲所示，是某同學(xué)驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置．其步驟如下：

a．易拉罐內(nèi)盛上適量細(xì)沙，用輕繩通過滑輪連接在小車上，小車連接紙帶．合理調(diào)整木板傾角，讓小車沿木板勻速下滑．

b．取下輕繩和易拉罐，測(cè)出易拉罐和細(xì)沙的質(zhì)量m及小車質(zhì)量M．

c．取下細(xì)繩和易拉罐后，換一條紙帶，讓小車由靜止釋放，打出的紙帶如圖乙(中間部分未畫出)，O為打下的第一點(diǎn)．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為f，重力加速度為g．

（1）步驟c中小車所受的合外力為        ．

（2）為驗(yàn)證從O→C過程中小車合外力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系，測(cè)出BD間的距離為x₀，OC間距離為x₁，則C點(diǎn)的速度為        ．需要驗(yàn)證的關(guān)系式為                                 （用所測(cè)物理量的符號(hào)表示）．

 

Answer 1

【答案】

（1）mg；（2）；mgx₁＝；

【解析】

試題分析：（1）因小車沿木板勻速下滑，故小車受力平衡，當(dāng)去掉輕繩和易拉罐后，小車所受的合力等于易拉罐和細(xì)沙的總重力mg；（2）在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，所以C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度；根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理需驗(yàn)證減小的重力勢(shì)能等于小車增加的動(dòng)能，即驗(yàn)證；

考點(diǎn)：探究“動(dòng)能定理”