Question

科学规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和实验探究。下面我们追寻科学家的研究足迹用两种方法探究恒力做功和物体动能变化间的关系。

I．理论探究：根据牛顿运动定律和有关运动学公式，推导在恒定合外力的作用下，功与物体动能变化间的关系，请在答题纸上对应位置写出你的推导过程。

II．实验探究：①某同学的实验方案如图甲所示，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中还应该采取的两项措施是：a          ；b          。

②如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、F、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T。距离如图。则打C点时小车的速度为      ；要验证合外力的功与动能变化间的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有      。

 

Answer 1

【答案】

I推导见解析；Ⅱ①a.平衡摩擦力  b.钩码的重力远小于小车的总重力  ②  钩码的重力和小车的总质量

【解析】

试题分析：Ⅰ推导：牛顿第二定律得F_合＝ma，由运动学公式得v₂²－v₁²=2ax，结合功的定义式W_合 ＝F_合x，三式联立得W_合 ＝。

Ⅱ①平衡摩擦力就是让长木板的一端垫起一定的高度，给小车一个速度，小车能匀速下滑；钩码的重力远小于小车的总重力，只有满足这个关系，钩码对小车的拉力才近似等于钩码的重力。

 ②纸带上计算某点的瞬时速度，是根据匀变速运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，因此C点的瞬时速度为；钩码的重力就是拉力的大小，计算拉力的功必须要测量钩码的重力，要计算小车的动能就必须测量小车的总质量。

考点：本题考查动能定理的推导，验证合外力的功与物体动能之间的变化关系的实验。