题目内容

【题目】以下为探究恒力做功和物体动能变化关系的实验.
(1)某同学的实验方案如图甲所示,他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的买验误差,你认为在实验中还应该采取的两项措施是:



(2)要验证合外力的功与动能变化的关系,除位移、速度外,还要测出的物理量有
(3)若根据多次测量数据画出的W﹣V草图如图乙所示,根据图线形状可知,对W与V的关系作出的以下猜想肯定不正确的是
A.W∝
B.W∝
C.W∝V2
D.W∝V3

【答案】
(1)平衡摩擦力,钩码的质量远小于小车的质量
(2)勾码的质量和小车的质量
(3)A,B
【解析】解:(1)实验要探究合力做的功和小车速度的变化关系,而本实验要用勾码的重力代替小车所受到的合力,对小车受力分析,受到重力,拉力,支持力和摩擦力;

要使拉力近似等于合力,可将长木板一段垫高,使重力的下滑分量恰好等于摩擦力,因为中间还有滑轮与轴之间的摩擦阻力,故拉力近似等于合力;

砝码加速下降,处于失重状态,要使砝码的重力近似等于拉力,还要求钩码的质量远小于小车的质量,证明如下:

设小车的质量M,砝码的质量m,已经平衡摩擦力,则根据牛顿第二定律,有

mg﹣F=ma

F=(M+m)a

所以

a=

F=Ma=

只有当m<<M时,有M+m≈M,因而F≈mg

所以答案是:平衡摩擦力,钩码的质量远小于小车的质量.(2)合力做功为

W=Fx

动能增量为

△Ek= mv2

还要测出的物理量有勾码的质量和小车的质量;

所以答案是:勾码的质量和小车的质量.(3)由于W﹣v图象随着v的变大,逐渐向上弯曲,根据函数图象的有关知识,可知

W∝vn (其中n是大于1的任意数值)

本小问选不准确的,故选AB.

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