题目内容
【题目】某实验小组利用图
所示实验装置及数字化信息系统探究“外力做功与小车动能变化的关系”。实验时将小车拉到水平轨道的O位置由静止释放,在小车从O位置运动到A位置过程中,经计算机处理得到了弹簧弹力与小车位移的关系图线如图
所示,还得到了小车在A位置的速度大小
;另外用电子秤测得小车
含位移传感器发射器
的总质量为m。回答下列问题:
![]()
【1】小车从O位置运动到A位置过程中弹簧对小车所做的功
______,小车的动能改变量
______。
用m、
、
、
、
中各相关物理量表示![]()
【2】若将弹簧从小车上卸下,给小车一初速度
,让小车从轨道右端向左端滑动,利用位移传感器和计算机得到小车的速度随时间变化的图线如图
所示,则小车所受轨道摩擦力的大小
______
用m、
、
中各相关物理量表示![]()
【3】综合步骤
、
,该实验所要探究的“外力做功与小车动能变化的关系”表达式是_______
用m、
、
、
、
、
、
中各相关物理量表示![]()
【答案】(1)大于(2)
;
(3)
;(4)![]()
【解析】
试题(1)由图(b)可知,图(a)中A位置到力传感器的距离大于弹簧原长。
(2)小车从O位置运动到A位置过程中弹簧对小车所做的功W=
,小车的动能改变量
ΔEk=
;
(3)由图线可知,小车的加速度为
,则根据牛顿第二定律可知,小车所受轨道摩擦力的大小
;
(4)该实验所要探究的“外力做功与小车动能变化的关系”表达式是
,即:
。
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