图1是探究合力做功和物体速度变化的关系的实验装置,当橡皮筋处于伸长状态时,小车会在橡皮筋的弹力作用下获得速度.设弹力对小车做功为W,小车获得的速度为v,图2中正确且准确表示W与v的关系图像是.
①当打点计时器打下计数点F点时,合外力对小车做的功为W=J,小车动能的变化量△Ek=J(计算结果均保留四位有效数字).
②他们计算出打点计时器分别打下B、C、D、E、F五个计数点时,合外力对小车做的功W以及小车相应的动能变化量△Ek , 最后得到了如图丙所示的W﹣△Ek图象.根据图象可知:在实验误差范围内,合外力对小车做的功(选填“大于”、“等于”或“小于”)小车动能的变化量.
①如果利用它来探究物体的加速度与力、质量的关系时,为使小车所受的合外力等于细线的拉力,应该采取的措施是,要使细线的拉力约等于钩码的总重量,应该满足的条件是Mm(填“大于”、“远大于”、“小于”或“远小于”).
②在满足了小车所受的合外力等于细线的拉力的条件下,且使细线的拉力等于钩码的总重量,如果利用它来探究外力做功与动能的关系时得到的纸带如图2所示.O为小车开始运动打下的第一点,A、B、C为过程中的三个相邻的计数点,相邻的计数点之间有四个点没有标出,有关数据如图2所示,要探究小车运动的动能定理,要满足一个怎样的关系式(用题中的字母符号表示).
实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg.从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功W=,打B点时小车的速度v=。
①测量木板、遮光条的总质量M,测量两遮光条间的距离L,遮光条的宽度d,按甲图正确安装器材.
②将木板左端与轨道左端对齐,静止释放木板,木板在细线拉动下运动,记录弹簧测力计示数F及遮光条B、A先后经过光电门的时间t1、t2 . 则遮光条B、A通过光电门的过程中木板动能的变化量∆Ek=,合外力对木板做功W=,(均用字母M、t1、t2、d、L、F表示).
③在小桶中增加沙子,重复②的操作.
④比较W、∆Ek的大小,得出实验结论.
具体实验操作步骤如下:
①安装器材,调整两个光电门距离L,轻细绳下端悬挂钩码,如图1所示:
②接通电源释放滑块,记录遮光条分别通过两个光电门的时间,算出滑块通过光电门的速度;
③保持轻细绳所挂钩码数不变,在滑块上依次增加一个钩码,并重复上述步骤;
④完成5次测量后,记录每次实验中滑块及所载钩码的总质量M,轻细绳悬挂钩码的质量m、计算系统总机械能的减少量 ,然后将数据记录于表格中。
0.20 |
0.25 |
0.30 |
0.35 |
0.40 |
|
0.360 |
0.451 |
0.540 |
0.625 |
0.716 |
①若以M为横轴, 为纵轴,请选择合适的标度并在图3中绘出 的图像;
②图3中,横轴以M代替功的依据为:若系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功,则可推算出滑块与木板之间的动摩擦因数约为。(保留两位有效数字)
方案一:如图1所示,由钩码通过滑轮牵引小车,把钩码所受重力当作小车所受的合力来进行探究;
方案二:如图2所示,使小车在橡皮筋的作用下弹出,探究橡皮筋做的功与小车速度变化的关系。关于上述两种方案,下列说法正确的是( )