Question

12．某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車動(dòng)能變化與合外力對(duì)它所做功的關(guān)系．圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B的限位孔，它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，C為彈簧測力計(jì)，不計(jì)繩的質(zhì)量和繩與滑輪的摩擦．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源再松開小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)．
該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點(diǎn)跡清楚的某點(diǎn)開始記為O點(diǎn)，順次選取5個(gè)點(diǎn)，分別測量這5個(gè)點(diǎn)到O之間的距離，并計(jì)算出它們與O點(diǎn)之間的速度平方差△v²（△v²=v²-v₀²），填入下表：

點(diǎn)跡	s/m	△v2/m2•s2
O	/	/
1	1.60	0.04
2	3.60	0.09
3	6.00	0.15
4	7.00	0.18
5	9.20	0.23

請(qǐng)以△v²為縱坐標(biāo)，以s為橫坐標(biāo)在方格紙中作出△v²-s圖象．若測出小車A質(zhì)量為0.2kg，結(jié)合圖象可求處小車所受合外力的大小為F=0.25N．

Answer 1

分析 根據(jù)圖象用直線將點(diǎn)相連，誤差較大的點(diǎn)舍去；結(jié)合動(dòng)能定理的表達(dá)式分析圖象的可得出圖象中有關(guān)合外力表達(dá)式．

解答 解：根據(jù)描點(diǎn)法作出圖象，如圖所示：
由動(dòng)能定理可得：W=Fx=$\frac{1}{2}$mv²-$\frac{1}{2}$mv₀²=$\frac{1}{2}$m（v²-v₀²）
△v²=$\frac{2F}{m}$x，
則可知圖象的斜率等于$\frac{2F}{m}$，由圖可知，圖象的斜率為k=$\frac{0.25-0}{0.10-0}$=2.5，則$\frac{2F}{m}=2.5$，解得合外力F=0.25N．
故答案為：如圖所示；0.25．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于實(shí)驗(yàn)的考查應(yīng)要注意實(shí)驗(yàn)的原理，通過原理體會(huì)實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)處理方法及儀器的選擇；有條件的最好親手做一下實(shí)驗(yàn)．