Question

【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：①________;②__________.

(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

Answer 1

【答案】平衡摩擦力钩码的质量远远小于小车的质量钩码的重力和小车的质量AB

【解析】

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，故需对小车受力分析后，结合受力情况，设法改进实验方法，找到使勾码重力等于拉力的方法；根据功和动能的表达式，可以直接得到结论；结合数学中函数图象的知识，可以分析得到结论。

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，

所以，

只有当m<<M时，有，因而

故答案为：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

还要测出的物理量有勾码的质量和小车的质量；

故答案为：勾码的质量和小车的质量；

(3)由于Wv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 (其中n是大于1的任意数值)

不准确的故选AB。