Question

【題目】某同學把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，右端下有墊木，將木板傾斜放置。將細繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當的鉤碼，使小車在鉤碼的牽引下運動，以此定量探究繩拉力做功與小車動能變化的關系．此外還準備了打點計時器及配套的電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、刻度尺、天平（含配套砝碼）等．組裝的實驗裝置如圖甲所示。

（1）為達到平衡阻力的目的，取下細繩及鉤碼，通過調整墊木的位置，改變長木板傾斜程度，根據打出的紙帶判斷小車是否做勻速直線運動。

（2）在一次實驗中，打下一根點跡清楚的紙帶，如圖乙所示。

①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計數點的時間間隔為Δt，根據紙帶求滑塊速度，當打點計時器打A點時滑塊速度vA＝________．

②已知懸掛鉤碼的質量為m，且遠小于小車的質量，當地的重力加速度為g，要測出某一過程合外力對小車做的功還必須測出這一過程小車的位移x，合外力對小車做功的表達式W合＝________．

③測出小車運動OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對小車所做的功，算出vA、vB、vC、vD、vE，以為縱軸，以W為橫軸建坐標系，描點作出－W圖象，可知它是一條過坐標原點的傾斜直線，若直線斜率為k，則小車質量M＝________．

Answer 1

【答案】

【解析】（2）①當打點計時器打A點時滑塊速度 ；

②因鉤碼的重力遠小于小車的質量，則可認為小車的合力等于鉤碼的重力，則合外力對小車做功的表達式W合=mgx.

③由動能定理：W=Mv2，即，則v2-W圖像的斜率為，解得