题目内容
3．某实验小组采用如图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50Hz．
（1）实验的部分步骤如下：
①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；
②将小车停在打点计时器附近，先，再，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点．
③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作．
（2）图1是钩码质量为0.03kg，砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表中的相应位置．
（3）在小车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，钩砝的重力做正功，小车受摩擦阻力做负功．
（4）实验小组根据实验数据绘出了图2中的图线（其中△v2=v2-v02），根据图线可获得的结论是小车初末速度的平方差与位移成正比．要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力和小车的质量．
表：纸带的测量结果
| 测量点 | g/cm | v/m•s-1 |
| O | 0.00 | 0.35 |
| A | 1.51 | 0.40 |
| B | 3.20 | 0.45 |
| C | ||
| D | 7.15 | 0.54 |
| E | 9.41 | 0.60 |
分析 小车在钩码的作用下拖动纸带在粗糙水平面上做加速运动，通过对纸带计数点处理可算出各点的速度大小及发生的位移．同时测量小车的质量与小车在粗糙水平面的摩擦力，从而可求出合力做的功与小车的动能变化关系．
解答 解：（2）从尺上读数，C：6.08cm，减去O点读数1.00 cm，得C点的S值5.08cm
而C点的瞬时速度等于BD这段的平均速度
则C点速度v=$\frac{7.15-3.20}{4×2×1{0}^{-2}}×1{0}^{-2}$=0.49m/s
（3）钩砝的重力做正功，小车受摩擦阻力做负功；
（4）小车初末速度的平方差与位移成正比，即v2-v02=ks
要验证“动能定理”，即$\frac{1}{2}$Mv2-$\frac{1}{2}$M${v}_{0}^{2}$=（mg•-f）s还需要测量的物理量是摩擦力f和小车的质量M．
故答案为：（2）5.08，0.49；
（3）钩砝的重力，小车受摩擦阻力；
（4）小车初末速度的平方差与位移成正比，小车的质量．
点评 通过实验来探究物体的动能定理，一是培养学生的动手能力，二是更能让学生理解动能定理的内涵．
练习册系列答案
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13．
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如图所示，一个小球在竖直环内一次又一次地做圆周运动．当它第n次经过环的最低点时，速度为7m/s．第n+1次经过环的最低点时，速度为5m/s，则小球第n+2次经过环的最低点时的速度v一定满足（ ）| A． | 等于3m/s | B． | 等于1m/s | C． | 小于1m/s | D． | 大于1m/s |
8．
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