Question

某探究学习小组验证动能定理的实验装置如图甲。

（1）实验时首先要平衡摩擦力：取下沙桶，把木板不带滑轮的一端垫高，轻推小车，让小车拖着纸带做______ 直线运动。

（2）打点计时器使用频率为50Hz的交流电，记录小车运动的纸带如图乙所示。在纸带上相邻两计数点之间还有四个点未画出。小车通过计数点“B”时，速度为 ______ （计算结果保留两位有效数字）。

（3）若实验室没有沙桶只有钩码，每个钩码质量m=50g，小车总质量M=200g，用该实验装置验证动能定理，则需验证重力对钩码所做的功是否等于______ （选填“小车”或“小车和钩码”）动能的增量。

Answer

匀速 0.13m/s 小车和钩码

【解析】

考查实验“验证动能定理”。

（1）[1]．轻推小车，让小车拖着纸带做匀速直线运动，说明小车不挂沙桶时，受力平衡，合外力为零，即平衡了摩擦力；

（2）[2]．打点计时器使用频率为50Hz，则打点周期为：

纸带上相邻两计数点之间还有四个点未画出，则两点间的时间间隔为：

小车通过计数点“B”时的速度为：

由图读出：

代入上式，解得：

；

（3）[3]．由于钩码的质量没有远小于小车的质量，不能认为绳的拉力等于钩码的重力，此时，我们应把钩码和小车看成整体，设重力对钩码所做的功为W，由动能定理：

即需验证重力对钩码所做的功是否等于小车和钩码动能的增量。