Question

【題目】如圖所示，用質量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況，利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實驗。

實驗中，已經平衡好摩擦力和其它阻力，且重物質量m遠小于小車質量M，可認為小車所受的拉力大小為mg。接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為在紙帶上依次取A、B、各點到O點的距離為、、，如圖2所示。

從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功______，打B點時小車的速度______

以為縱坐標，W為橫坐標，利用實驗數據做出如圖所示的圖象。

由此圖象可得隨W變化的表達式為______，根據功與能的關系，動能的表達式中可能包含這個因子；分析實驗結果的單位關系，與圖線斜率有關的物理量應是______

Answer 1

【答案】 ； ； ； 質量；

【解析】

根據功的定義計算拉力對小車做的功，根據中點時刻瞬時速度等于平均速度計算；讀圖，從中得出兩個量的關系，并分析斜率的單位；

由于近似認為拉力等于重力，所以根據可知，拉力做功為；
中點時刻的速度等于該段時間內的平均速度，所以B點的速度等于AC段的平均速度，即；
根據圖象上的點，可以得出得隨W變化的表達式為：；
功是能量轉化的量度，所以功和能的單位是相同的，斜率設為k，則，代入單位后，k的單位為，所以與該斜率有關的物理量為質量；