Question

科學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)離不開科學(xué)探究，而科學(xué)探究可以分為理論探究和實驗探究。下面我們追尋科學(xué)家的研究足跡用兩種方法探究恒力做功和物體動能變化間的關(guān)系。

I．理論探究：根據(jù)牛頓運動定律和有關(guān)運動學(xué)公式，推導(dǎo)在恒定合外力的作用下，功與物體動能變化間的關(guān)系，請在答題紙上對應(yīng)位置寫出你的推導(dǎo)過程。

II．實驗探究：①某同學(xué)的實驗方案如圖甲所示，他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認為在實驗中還應(yīng)該采取的兩項措施是：a          ；b          。

②如圖乙所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、F、F是計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T。距離如圖。則打C點時小車的速度為      ；要驗證合外力的功與動能變化間的關(guān)系，除位移、速度外，還要測出的物理量有      。

 

Answer 1

【答案】

I推導(dǎo)見解析；Ⅱ①a.平衡摩擦力  b.鉤碼的重力遠小于小車的總重力  ②  鉤碼的重力和小車的總質(zhì)量

【解析】

試題分析：Ⅰ推導(dǎo)：牛頓第二定律得F_合＝ma，由運動學(xué)公式得v₂²－v₁²=2ax，結(jié)合功的定義式W_合 ＝F_合x，三式聯(lián)立得W_合 ＝。

Ⅱ①平衡摩擦力就是讓長木板的一端墊起一定的高度，給小車一個速度，小車能勻速下滑；鉤碼的重力遠小于小車的總重力，只有滿足這個關(guān)系，鉤碼對小車的拉力才近似等于鉤碼的重力。

 ②紙帶上計算某點的瞬時速度，是根據(jù)勻變速運動的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，因此C點的瞬時速度為；鉤碼的重力就是拉力的大小，計算拉力的功必須要測量鉤碼的重力，要計算小車的動能就必須測量小車的總質(zhì)量。

考點：本題考查動能定理的推導(dǎo)，驗證合外力的功與物體動能之間的變化關(guān)系的實驗。