题目

题型：不详难度：来源：

(10分)为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：
A.第一步:把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示.

B.第二步:保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示.
打出的纸带如图：

试回答下列问题：
①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为△t，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度v_A=________,打点计时器打B点时滑块速度v_B=__________.
②已知重锤质量m，当地的重加速度g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________(写出物理名称及符号,只写一个物理量)，合外力对滑块做功的表达式W_合=__________.
③测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功，W_A、W_B、W_C、W_D、W_E，以v²为纵轴,以W为横轴建坐标系,描点作出v²-W图像,可知它是一条过坐标原点的倾斜直线,若直线斜率为k，则滑块质量M=_______.

答案

①V_A=OB/2⊿t=x₁/2⊿t 、V_B=(x₃- x₁)/2⊿t ②x， mgx. ③M=2/k.

解析

试题分析：①A是OB的中间时刻，所以A点的速度就等于OB过程中的平均速度．同理可以求出B点的速度，V_A=OB/2⊿t=x₁/2⊿t 、V_B=(x₃- x₁)/2⊿t。
②由滑块匀速运动可知，，mg的大小为滑块所受合力，则测出滑块下落的距离x，合外力对滑块做功的表达式为mgx.
③，得到：M=2/k.
点评：要明确此题在验证合外力的功与动能变化间的关系中用到的原理，围绕原理，记忆需要测量的物理量及实验时的注意事项．