Question

力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置．实验步骤如下：
①把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器
②改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力
③用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连
④接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，测出x、x₁、x₂（如图乙所示），查得打点周期为T．
实验还需直接测量的物理量是：

 

、

 

．（并用相应的符号表示）探究结果的表达式是

 

．

Answer 1

分析：本题“探究恒力做功与动能改变的关系”，则要知道恒力的大小，和小车的动能，所以要测量小车的质量M、砂及砂桶的质量m；要探究的结论是合外力做的功等于小车动能的变化量．

解答：解：本题“探究恒力做功与动能改变的关系”，则要知道恒力的大小，和小车的动能，所以要测量小车的质量M、砂及砂桶的质量m
合外力对小车做的功为W=mgx
小车从A运动到B动能的变化量△Ek=

1

2

MvB2-

1

2

MvB2=

1

2

M(

x2

2T

)2-

1

2

M(

x1

2T

)2
所以探究结果的表达式是mgx=

1

2

M(

x2

2T

)2-

1

2

M(

x1

2T

)2
故答案为：小车的质量M、砂及砂桶的质量m；mgx=

1

2

M(

x2

2T

)2-

1

2

M(

x1

2T

)2．

点评：“探究恒力做功与动能改变的关系”与“探究加速度与力、质量的关系”有很多类似之处，在平时学习中要善于总结、比较，提高对实验的理解能力．