题目内容
【题目】某同学采用如图所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。其步骤如下：
（1）按图把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动；
（2）把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重。接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始，此后在纸带上每隔4个点取一个计数点，依次标为B、C、D……；
（3）测量出B、C、D、……各点与A点的距离，分别记为
、
、
、……；
（4）用配重受到的重力分别乘以、、、……，得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……；（重力加速度g=9．80m／s2）
（5）求出B、C、D、……各点速度的大小，分别记为
、
、
、……，再求出它们的平方
、
、
、……；
（6）用纵坐标表示速度的平方
，横坐标表示配重重力所做的功W，作出
图象。
（以下计算保留到小数点后两位）
①步骤1的目的是_________________________________________________
②在步骤4中，该同学测得
，则配重重力所做的功
______J
③该同学得到的图象如图所示。通过图象可知，打A点时对应小车的速度
________m／s
④小车的质量M=________kg
【答案】 ⑴平衡摩擦力 ⑵ 0.39 ⑶0.50（0.48—0.52） ⑷0.30（0.28—0.32
【解析】（1）该实验中配重物体的重力视为小车的合外力，因此实验前需要进行平衡摩擦力，故实验1的目的是平衡摩擦力．
（2）配重重力做功为：W=mgx4=0.1×9.8×0.4≈0.39J
（3）由图可知，纵轴截距对应的就是打A点速度的平方，因此有：
＝0.25m2/s2
所以有：vA=0.50m/s．
（4）根据动能定理：
，可得：
，所以图象的斜率：
，代入数据得：m=0.30kg．
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