Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置“探究功與速度變化的關(guān)系”。

(1)實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其他阻力。現(xiàn)把長木板右端墊高，在不掛鉤碼且打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的情況下，輕推一下小車，若獲得了如___________(選填“圖2”或“圖3”)所示的紙帶，表明已平衡了摩擦力和其他阻力。

(2)掛上質(zhì)量為m的鉤碼，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)，已知打相鄰計(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4所示。

實(shí)驗(yàn)中，鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為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W為縱坐標(biāo)，v2為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖5所示的W—v2圖像。通過圖像可以得到的結(jié)論是______________________。

Answer 1

【答案】圖3 mgx2 外力對物體所做的功和速度的二次方成正比

【解析】

第一空.當(dāng)摩擦力平衡后，輕推小車，小車應(yīng)該在木板上勻速運(yùn)動(dòng)，紙帶上的點(diǎn)跡應(yīng)該是均勻的，即為圖3所示；

第二空.從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，拉力對小車做的功W=mgx2；

第三空. 打B點(diǎn)時(shí)小車的速度等于AC之間的平均速度，則；

第四空.由圖像可知，W與v2成正比，即外力對物體所做的功和速度的二次方成正比.