题目内容
3．在“探究恒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（以打点计时器配合打出的纸带进行判断）
（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（砂与桶的质量之和远小于小车的质量）
（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
（5）测出s、s1、s2（如图乙所示），查得打点周期为T．
判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是纸带上点迹间距相等；本实验还需直接测量的物理量是小车的质量M、砂桶的质量m；（并用相应的符号表示）探究结果的表达式是mgs=$\frac{1}{2}$M（$\frac{{s}_{2}}{2T}$）2-$\frac{1}{2}$M（$\frac{{s}_{1}}{2T}$）2．（用相应的符号表示）
分析 平衡摩擦力是用重力的下滑分量来平衡小车受到的摩擦力，故最简洁的方法是调节木板倾角，使小车恰能匀速下滑；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：如果已经平衡好摩擦力，则此时小车做匀速运动，纸带上点迹间距应该相等．
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=mgs
小车从A运动到B动能的变化量△EK=$\frac{1}{2}$MvB2-$\frac{1}{2}$MvA2=$\frac{1}{2}$M（$\frac{{s}_{2}}{2T}$）2-$\frac{1}{2}$M（$\frac{{s}_{1}}{2T}$）2
所以探究结果的表达式是mgs=$\frac{1}{2}$M（$\frac{{s}_{2}}{2T}$）2-$\frac{1}{2}$M（$\frac{{s}_{1}}{2T}$）2，
故答案为：纸带上点迹间距相等，小车的质量M、砂桶的质量m，mgs=$\frac{1}{2}$M（$\frac{{s}_{2}}{2T}$）2-$\frac{1}{2}$M（$\frac{{s}_{1}}{2T}$）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．
练习册系列答案
相关题目
15．下面反映理想气体一定作等容变化规律的图象是（ ）
| A． |  | B． |  | C． |  | D． |  |
14．一弹簧振子做简谐运动，周期为T，则（ ）
| A． | 若△t=T，则在t时刻和（t+△t）时刻振子的回复力一定相等 | |
| B． | 若t时刻和（t+△t）时刻振子的位移大小相等、方向相反，则△t一定等于$\frac{T}{2}$的整数倍 | |
| C． | 若t时刻和（t+△t）时刻振子的速度大小相等、方向相同，则△t一定等于T的整数倍 | |
| D． | 若△t=$\frac{T}{2}$，则在t时刻和（t+△t）时刻弹簧的弹力一定相等 |
11．
如图，物块A放在倾斜的木板上，改变木板与水平面之间的夹角θ，当θ=30°和θ=45°时，物块A所受的摩擦力大小恰好相等，则物块A与木板之间的动摩擦因数为（ ）
如图，物块A放在倾斜的木板上，改变木板与水平面之间的夹角θ，当θ=30°和θ=45°时，物块A所受的摩擦力大小恰好相等，则物块A与木板之间的动摩擦因数为（ ）| A． | $\frac{1}{2}$ | B． | $\frac{\sqrt{2}}{2}$ | C． | $\frac{\sqrt{3}}{2}$ | D． | $\frac{\sqrt{3}}{3}$ |
8．
如图所示是倾角为45°的斜坡，在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以速度v0水平向左抛出一个小球A，小球恰好能垂直落在斜坡上，运动时间为t1．若在小球A抛出的同时，小球B从同一点Q处开始自由下落，下落至P点的时间为t2，不计空气阻力，则A、B两球在空中运动的时间之比t1：t2等于（ ）
如图所示是倾角为45°的斜坡，在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以速度v0水平向左抛出一个小球A，小球恰好能垂直落在斜坡上，运动时间为t1．若在小球A抛出的同时，小球B从同一点Q处开始自由下落，下落至P点的时间为t2，不计空气阻力，则A、B两球在空中运动的时间之比t1：t2等于（ ）| A． | 1：2 | B． | 1：$\sqrt{2}$ | C． | 1：$\sqrt{3}$ | D． | 1：3 |
15．用电梯将货物从一楼送到六楼的过程中，电梯的v-t图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
| A． | 货物在10s内的平均速度是1.7m/s | |
| B． | 前2s内货物处于失重状态 | |
| C． | 最后1s内货物只受重力作用 | |
| D． | 货物在0～2s内的加速度大于9s～10s内的加速度 |
在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，某小组设计了如图所示的实验装置．