Question

如图甲所示，是某同学验证动能定理的实验装置．其步骤如下：

a．易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在小车上，小车连接纸带．合理调整木板倾角，让小车沿木板匀速下滑．
b．取下轻绳和易拉罐，测出易拉罐和细沙的质量m及小车质量M．
c．取下细绳和易拉罐后，换一条纸带，让小车由静止释放，打出的纸带如图乙(中间部分未画出)，O为打下的第一点．已知打点计时器的打点频率为f，重力加速度为g．

（1）步骤c中小车所受的合外力为       ．
（2）为验证从O→C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系，测出BD间的距离为x₀，OC间距离为x₁，则C点的速度为       ．需要验证的关系式为                                （用所测物理量的符号表示）．

Answer 1

（1）mg；（2）；mgx₁＝；

试题分析：（1）因小车沿木板匀速下滑，故小车受力平衡，当去掉轻绳和易拉罐后，小车所受的合力等于易拉罐和细沙的总重力mg；（2）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以C点对应的瞬时速度；根据实验原理需验证减小的重力势能等于小车增加的动能，即验证；