Question

某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究“合外力做功與速度變化的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源再松開小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)。小車所受到的拉力F為0.20N，小車的質(zhì)量為200g。

①實(shí)驗(yàn)前，木板左端被墊起一些，使小車在不受拉力作用時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。這樣做的目的是（    ）

A．為了平穩(wěn)摩擦力

B．增大小車下滑的加速度

C．可使得細(xì)繩對(duì)小車做的功等于合外力對(duì)小車做的功

D．可以用質(zhì)量較小的砝碼就可以拉動(dòng)小車，以滿足砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的要求

②同學(xué)甲選取一條比較理想的紙帶做分析。小車剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)應(yīng)在紙帶上的點(diǎn)記為起始點(diǎn)O，在點(diǎn)跡清楚段依次選取七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s。測(cè)量起始點(diǎn)O至各計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，計(jì)算計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)小車的瞬時(shí)速度、計(jì)數(shù)點(diǎn)與O點(diǎn)之間的速度平方差、起始點(diǎn)O到計(jì)算點(diǎn)過程中細(xì)繩對(duì)小車做的功。其中計(jì)數(shù)點(diǎn)D的三項(xiàng)數(shù)據(jù)沒有計(jì)算，請(qǐng)完成計(jì)算并把結(jié)果填入表格中。

點(diǎn)跡	O	A	B	C	D	E	F	G
x/cm		15.50	21.60	28.61	36.70	45.75	55.75	66.77
v/(m﹒s-1)			0.656	0.755		0.953	1.051
△v 2/(m2﹒s-2)			0.430	0.570		0.908	1.105
W/J			0.0432	0.0572		0.0915	0.112

③以W為縱坐標(biāo)、以△v ²為橫坐標(biāo)在方格紙中作出W---△v ²圖象。B 、C、E、F四點(diǎn)已經(jīng)在圖中描出，請(qǐng)?jiān)趫D中描出D點(diǎn)，并根據(jù)描點(diǎn)合理畫出圖象。

④根據(jù)圖象分析得到的結(jié)論                                    。

⑤同學(xué)乙提出利用上述實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證動(dòng)能定理。如圖所示是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的小車在恒力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的紙帶，測(cè)量數(shù)據(jù)已用字母表示在圖中。小車質(zhì)量為m，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T。利用這些數(shù)據(jù)可以驗(yàn)證動(dòng)能定理。

請(qǐng)你判斷這種想法是否可行？如果不行，說明理由。如果可行，寫出必要的分析與推理。

 

Answer 1

①AC    （2分）  

②0.857、0.734、0.0734            （3分）

     ③描點(diǎn)，將五點(diǎn)連成通過原點(diǎn)的直線（3分）  

④W與△v²成正比                （2分） 

⑤  可行           （1分）

從A到B的過程中，恒力做的功為W_MN＝Fx_MN     （1分）

物體動(dòng)能的變化量為

E_kN－E_kM＝mv_M²－mv_N²＝m()²－m()²＝   （1分）

有Fx_MN=，說明合外力做功等于物體動(dòng)能變化，即驗(yàn)證了動(dòng)能定理。（1分）