题目内容
【题目】如图甲所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。
(1)打点计时器使用的电源是_______(选填选项前的字母)。
A.直流电源 B.交流电源
(2)实验中,平衡摩擦力和其他阻力后,接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……,如图乙所示。
实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功W=_________,打B点时小车的速度v=_________。
(3)以v2为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据作出如图丙所示的v2–W图象。由此图象可得v2随W变化的表达式为_________________。根据功与能的关系,动能的表达式中可能包含v2这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是_________。
【答案】 B mgx2 v2=4.69W 质量
【解析】(1)打点计时器使用的是交流电,故选B;(2)由于近似认为拉力等于重力,所以根据W=FS可知,拉力做功为;根据中点时刻的速度等于该段时间内的平均速度,所以B点的速度等于AC段的平均速度,即;(3)根据图象上的点,可以得出得随W变化的表达式为:,功是能量转化的量度,所以功和能的单位是相同的,斜率设为k,则,代入单位后,k的单位为,所以与该斜率有关的物理量为质量.
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