Question

力做功與動能改變的關系”實驗中，某實驗小組采用如圖甲所示的裝置．實驗步驟如下：
①把紙帶的一端固定在小車的后面，另一端穿過打點計時器
②改變木板的傾角，以重力的一個分力平衡小車及紙帶受到的摩擦力
③用細線將木板上的小車通過一個定滑輪與懸吊的砂桶相連
④接通電源，放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點，測出x、x₁、x₂（如圖乙所示），查得打點周期為T．
實驗還需直接測量的物理量是：

 

、

 

．（并用相應的符號表示）探究結果的表達式是

 

．

Answer 1

分析：本題“探究恒力做功與動能改變的關系”，則要知道恒力的大小，和小車的動能，所以要測量小車的質量M、砂及砂桶的質量m；要探究的結論是合外力做的功等于小車動能的變化量．

解答：解：本題“探究恒力做功與動能改變的關系”，則要知道恒力的大小，和小車的動能，所以要測量小車的質量M、砂及砂桶的質量m
合外力對小車做的功為W=mgx
小車從A運動到B動能的變化量△Ek=

1

2

MvB2-

1

2

MvB2=

1

2

M(

x2

2T

)2-

1

2

M(

x1

2T

)2
所以探究結果的表達式是mgx=

1

2

M(

x2

2T

)2-

1

2

M(

x1

2T

)2
故答案為：小車的質量M、砂及砂桶的質量m；mgx=

1

2

M(

x2

2T

)2-

1

2

M(

x1

2T

)2．

點評：“探究恒力做功與動能改變的關系”與“探究加速度與力、質量的關系”有很多類似之處，在平時學習中要善于總結、比較，提高對實驗的理解能力．