Question

某同學(xué)在實驗室用如圖甲所示的裝置來探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系和有關(guān)功和能的問題．



（1）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，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．
（2）在此實驗中，此同學(xué)先接通打點計時器的電源，再放開紙帶，如圖乙是在m=0.1kg，情況下打出的一條紙帶，O為起點，A、B、C為過程中的三個相鄰的計數(shù)點，相鄰的計數(shù)點之間有四個點沒有標(biāo)出，有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示，其中h_A=42.05cm，h_B=51.55cm，h_C=62.00cm，h_D=73.40cm則小車的加速度為a=______m/s²，打B點時小車的速度為V_B=______m/s．（保留2位有效數(shù)字）
（3）用如圖所示的裝置，要探究恒力做功與動能改變的關(guān)系，實驗數(shù)據(jù)應(yīng)滿足一個怎樣的關(guān)系式______，從而得到動能定理．（用符號表示，不要求計算結(jié)果）’

Answer 1

（1）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．
（2）相鄰的計數(shù)點之間有四個點沒有標(biāo)出，計數(shù)點間的時間間隔t=0.02s×5=0.1s；小車做勻變速運動，小車的加速度：
a=

CD-AB

2t2

=

hD-hC-(hB-hA)

2t2

=

0.7340-0.6200-(0.5155-0.4205)

2×0．12

≈0.95m/s²，
打B點時小車的速度為V_B=

AC

2t

=

hC-hA

2t

=

0.6200-0.4205

2×0.1

≈1.0m/s；
（3）砂桶對小車所做的功，轉(zhuǎn)化為小車的動能，功的大小等于小車動能的變化量，
拉力的功W=mg（h_C-h_D），在從C到D的過程中，小車動能的變化為

1

2

Mv_D²-

1

2

Mv_C²，
實驗需要驗證的表達(dá)是：mg（h_C-h_D）=

1

2

Mv_D²-

1

2

Mv_C²；
故答案為：（1）砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的；小車質(zhì)量；
（2）0.95；1.0；（3）mg（h_C-h_D）=

1

2

Mv_D²-

1

2

Mv_C²．