某物理兴趣小组为研究力做功与动能之间关系,取质量一定的物体,在水平拉力作用下在粗糙水平面上滑动,已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,通过的水平位移为2m,实验测得初始位置和末位置速度、外力做功值,记录数据如下:
物理量 数据 质量 | 初状态速度 (m/s) | 初状态动能 (J) | 拉力做功 (J) | 摩擦力做功 (J) | 功的代数和 (J) | 末状态速度 (m/s) | 末状态动能 (J) | 动能的增加值 (J) |
1kg | 2 | ______ | 6.5 | -4 | 2.5 | 3 | 4.5 | ______ |
2kg | 24 | 4 | 29 | ______ | ______ | 5 | 25 | 21 |
3kg | ______ | 24 | 42 | -12 | 30 | 6 | ______ | ______ |
______.
当物体质量为1kg时,有:
物体初动能:Ek=
m1 2
=2J,动能增量为:△Ek=4.5J-2J=2.5J;v 20
当物体质量为2kg时,有:
摩擦力做功为:W=mgμ=-8J,W合=29J-8J=21J;
当物体质量为3kg时,有:
物体初速度为:v=
=4m/s,末动能为:Ek=2Ek m
mv2=54J,动能增加量为:△Ek=54J-24J=30J1 2
根据表中数据可知,合外力做功等于动能的变化量.
故答案为:2,2.5,-8,21,4,54,30,合外力做功等于动能的变化量.