Question

【題目】為了探究“合力做功與速度變化的關(guān)系”，某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室組裝了如圖所示的裝置。他們稱量滑塊的質(zhì)量為M、沙和小桶的總質(zhì)量為m。要完成該實(shí)驗(yàn)，請回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證滑塊受到的合力與沙、小桶的總重力大小基本相等，沙和小桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是________，實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證細(xì)線拉力等于滑塊所受的合外力，首先要做的步驟是________。

（2）接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O。在紙帶上依次取A、B、C……若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，測得A、B、C……各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1，x2，x3……，如圖所示。

實(shí)驗(yàn)中，可認(rèn)為滑塊所受的拉力大小為mg，從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，拉力對小車做的功W＝_______，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度v＝_______。

（3）以v2為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出如圖所示的v2－W圖象。由此圖象可得v2隨W變化的表達(dá)式為________。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是______。

Answer 1

【答案】沙和小桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量； 平衡摩擦力； ； ； ； 質(zhì)量；

【解析】

（1）當(dāng)沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量時(shí)，繩子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，由受力分析可知，為保證細(xì)線拉力為木塊的合外力，首先要做的是平衡摩擦力．

（2）從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，拉力對小車做的功W＝mgx2，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度.

（3）根據(jù)圖象上的點(diǎn)，可知，可以得出得v2隨W變化的表達(dá)式為：v2=0.01+4.7W；
功是能量轉(zhuǎn)化的量度，所以功和能的單位是相同的，斜率設(shè)為k，則k=，代入單位后，k的單位為kg-1，所以與該斜率有關(guān)的物理量為質(zhì)量；