在探究动能定理的实验中,某实验小组组装了一套如图所示的装置,拉力传感器固定在小车上,一端与细绳相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。穿过打点计时器的纸带与小车尾部相连接,打点计时器打点周期为T,实验的部分步骤如下:
① 平衡小车所受的阻力:不挂钩码,调整木板右端的高度,用手轻推小车,直到打点计时器在纸带上打出一系列________的点。
②测量小车和拉力传感器的总质量M ,按图组装好仪器,并连接好所需电路,将小车停在打点计时器附近,先接通拉力传感器和打点计时器的电源,然后 ,打出一条纸带,关闭电源。
③在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图所示,在纸带上按打点先后顺序依次取O、A、B、C、D、E等多个计数点,各个计数点到O点间的距离分别用hA、hB、hC、hD、hE……表示,则小车和拉力传感器在计时器打下D点时的动能表达式为 ,若拉力传感器的读数为F,计时器打下A点到打下D点过程中,细绳拉力对小车所做功的表达式为 。
④某同学以A点为起始点,以A点到各个计数点动能的增量为纵坐标,以A点到各个计数点拉力对小车所做的功W为横坐标,得到一条过原点的倾角为45°的直线,由此可以得到的结论是 .
①间距相等 (1分,其他表述正确的同样给分) ②释放小车 (1分) ③ (2分);
(1分)④外力所做的功,等于物体动能的变化量(2分,其他表述正确的同样给分)
题目分析:①当打点计时器能在纸带上打出一系列间隔均匀的点时,小车做匀速直线运动,受力平衡,即平衡摩擦力;②在组装好实验装置的基础上,进行实验时应先接通电源,再放开小车;③D点的瞬时速度等于CE段的平均速度,即,故打下D点时的动能为
;拉力对小车做的功为
;④因图线是一条过原点的直线,故可得结论:外力所做的功,等于物体动能的变化量;