Question

某课外兴趣小组利用如图1所示的实验装置研究“合外力做功和物体动能变化之间的关系”以及“加速度与合外力的关系”

（1）该小组同学实验时先正确平衡摩擦力，并利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力，改变钩码的个数，确定加速度与细线上拉力F的关系，如图2所示图象中能表示该同学实验结果的是    ．
（2）在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz，某此实验中一段纸带的打点记录如图3所示，则小车运动的加速度大小为    m/s²（保留3位有效数字）
（3）实验时，小车由静止开始释放，已知释放时钩码底端离地高度为H，现测出的物理量还有：小车由静止开始起发生的位移s（s＜H）、小车发生位移s时的速度大小为v，钩码的质量为m，小车的总质量为M，设重力加速度为g，则mgs     （选填“大于”、“小于”或“等于”）小车动能的变化．

Answer 1

【答案】分析：（1）平衡摩擦力后，细线拉力等于合力，而加速度与合力成正比，其关系图线应该为直线；
（2）根据公式△x=aT²，结合逐差法进行计算即可；
（3）由于重物加速下降，处于失重状态，故对细线的拉力小于重力，而拉力等于小车受到的合力，合力做功等于小车动能增加量，故可以得到结论；
解答：解：1、（1）平衡摩擦力后，细线拉力等于合力，而加速度与合力成正比，其关系图线应该为直线，故选A；
（2）根据公式△x=aT²
得到：X_DE-X_OA=4aT²
代入数据得到：a=7.50m/s² ．
（3）由于重物加速下降，处于失重状态，故对细线的拉力小于重力，而拉力等于小车受到的合力，合力做功等于小车动能增加量，故重力对重物做的功大于小车动能的增加量；
故答案为：（1）A     （2）7.50 （3）大于
点评：本题考查了学生对牛顿第二定律掌握和运用，本题关键：一是公式△x=aT²理解与掌握，二是能从图象上得到相关信息．并巧用增多橡皮条数来增加能量．