Question

某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用如圖甲所示的裝置來研究牛頓第二定律和有關(guān)做功的問題

（1）為了盡可能減少摩擦力的影響，打點(diǎn)計時器最好選用（填“電磁”或“電火花”）

 

打點(diǎn)計時器，同時需要將長木板的右端墊高，直到在沒有沙桶拖動下，小車拖動紙帶穿過計時器時能做

 

運(yùn)動．
（2）在

 

條件下，可以認(rèn)為繩對小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力，在控制

 

不變的情況下，可以探究加速度與合力的關(guān)系．
（3）在此實(shí)驗(yàn)中，此同學(xué)先接通計時器的電源，再放開紙帶，如圖乙是在m=100g，M=1kg情況下打出的一條紙帶，O為起點(diǎn)，A、B、C為過程中的三個相鄰的計數(shù)點(diǎn)，相鄰的計數(shù)點(diǎn)之間有四個點(diǎn)沒有標(biāo)出，有關(guān)數(shù)據(jù)如圖乙所示，其中h_A=42.05cm，h_B=51.55cm，h_C=62.00cm，則小車的加速度為a=

 

m/s²，打B點(diǎn)時小車的速度為V_B=

 

 m/s．（保留2位有效數(shù)字）
（4）在此實(shí)驗(yàn)中，到打點(diǎn)B時沙和沙桶以及小車所組成的系統(tǒng)克服阻力所做的功的表達(dá)式是

 

（用上題的符號表示，不要求計算結(jié)果）

Answer 1

分析：（1）電火花計時器摩擦小，誤差�。黄胶饽Σ亮�后，小車不受拉力時勻速運(yùn)動；
（2）在砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的情況下，可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于砂桶受到的重力；實(shí)驗(yàn)要注意控制變量法的應(yīng)用；
（3）做勻變速運(yùn)動的物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度；做勻變速運(yùn)動的物體在相鄰的相等時間間隔內(nèi)的位于之差是定值，△x=at²，據(jù)此求出紙帶的加速度；
（4）根據(jù)動能定理列方程求解．

解答：解：（1）電火花計時器摩擦小，誤差��；平衡摩擦力后，小車不受拉力時勻速運(yùn)動；
（2）砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件下，可以認(rèn)為繩對小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力；
探究加速度與合力的關(guān)系時，應(yīng)控制小車的質(zhì)量不變，改變拉力大小，看加速度與力間有什么關(guān)系；
（3）由△s=aT²，a=

(62.00-51.55)-(51.05-42.05)

0．12

×10^-2=0.95m/s²
（4）根據(jù)動能定理：
mgh_B-W_f=

1

2

（m+M）v_B²
v_B=

AC

0.2

=1.0m/s
解得：W_f=mghB-

1

2

(m+M)

v

2 B

故答案為：（1）電火花              勻速
（2）小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙和沙桶的總質(zhì)量          小車的質(zhì)量
（3）0.95m/s²               1.0m/s
（4）mghB-

1

2

(m+M)

v

2 B

點(diǎn)評：要知道驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證動能定理實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，要會處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能根據(jù)打出的紙帶求出物體的加速度、物體的瞬時速度、動能增加量、合力的功．