某研究性学习小组利用下列装置探究动能定理,实验装置如21所示.在水平桌面上放置n张木板,再通过定滑轮跨接小钩码并将其悬于

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  • 解题思路:①实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,应使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力.

    ②小车做匀加速运动,D点的瞬时速度等于CE段的平均速度.

    ③根据牛顿第二定律,结合对砝码和盘受力分析,只有当其质量远小于小车的质量时,砝码和盘的重力才接近绳子的拉力.

    ④根据功的计算公式求得钩码重力做功,动能的变化量等于D、B两点的动能之差.

    ①遗漏b一q很重要的实验步骤是平衡摩擦力,应不挂钩码,将木板适当倾斜,使小车拖着纸带做匀速直线运动,用重力沿斜面向下的分力来平衡掉摩擦阻力.

    ②小车做匀加速运动,D点的瞬时速度等于CE段的平均速度.

    则得:vd=

    口0+口7

    2T.

    ③设小车质量M,钩码质量m,整体的加速度为a,绳子的拉力为F,则根据牛顿第二定律得:

    对小车有:F=Ma;

    对钩码有:m二-F=ma,即得:F=[Mm二/M+m]=[m二

    1+

    m/M];

    根据数学知识可知,如果用钩码的重力表示小车受到的合外力,必须要满足钩码的重力远小于小车的总重力(即m<<M),这样两者才能近似相等.

    ④验证动能定理的表达式为:m二(口2+口0)=[1/2

    mv2d]-[1/2m

    v2b]

    故答案为:

    ①平衡摩擦力;②

    口0+口7

    2T;③<<;④m二(口2+口0)=[1/2

    mv2d]-[1/2m

    v2b].

    点评:

    本题考点: 探究功与速度变化的关系.

    考点点评: 本题关键是根据实验原理,对小车和重物分别受力分析后,根据牛顿第二定律和匀变速直线运动的规律进行分析.