Question

【題目】某實驗小組利用圖所示實驗裝置及數字化信息系統探究“外力做功與小車動能變化的關系”。實驗時將小車拉到水平軌道的O位置由靜止釋放，在小車從O位置運動到A位置過程中，經計算機處理得到了彈簧彈力與小車位移的關系圖線如圖所示，還得到了小車在A位置的速度大小；另外用電子秤測得小車含位移傳感器發射器的總質量為m。回答下列問題：

【1】小車從O位置運動到A位置過程中彈簧對小車所做的功______，小車的動能改變量______。用m、、、、中各相關物理量表示

【2】若將彈簧從小車上卸下，給小車一初速度，讓小車從軌道右端向左端滑動，利用位移傳感器和計算機得到小車的速度隨時間變化的圖線如圖所示，則小車所受軌道摩擦力的大小______用m、、中各相關物理量表示

【3】綜合步驟、，該實驗所要探究的“外力做功與小車動能變化的關系”表達式是_______用m、、、、、、中各相關物理量表示

Answer 1

【答案】（1）大于（2）；（3）；（4）

【解析】

試題（1）由圖（b）可知，圖（a）中A位置到力傳感器的距離大于彈簧原長。

（2）小車從O位置運動到A位置過程中彈簧對小車所做的功W=，小車的動能改變量

ΔEk=；

（3）由圖線可知，小車的加速度為，則根據牛頓第二定律可知，小車所受軌道摩擦力的大小；

（4）該實驗所要探究的“外力做功與小車動能變化的關系”表達式是，即：。