某探究学习小组的同学欲探究恒力做功与物体动能变化的关系,他们在实验室组装了一套如图(1)所示的装置

2025-04-29 17:50:38
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回答1:

(1)①小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力,故可以将长木板的一段垫高;
故答案为:调节木板倾角,使小车恰能匀速下滑;
②重物加速下滑,处于失重状态,其对细线的拉力小于重力,设拉力为T,根据牛顿第二定律,有
对重物,有  mg-T=ma
对小车,有  T=Ma
解得
T=

M
M+m
mg
故当M>>m时,有T≈mg
故答案为:M>>m.
(2)重物的重力近似等于细线的拉力,根据功的定义,合力对小车的功为:mg(s4-s1);
小车做匀加速直线运动,纸带上任意一点的速度等于该点前后相邻两点间的平均速度,故B点速度为:
S2
2T
;E点速度为:
S5?S3
2T

故动能增加量为
1
2
m
(v
?
v
)
=
M
8T2
[(S5?S3)2?
S
]

验证动能定理,其实就是要验证动能增加量和合外力做功的情况,即验证W≈△Ek
故答案为:mg(s4-s1),
M
8T2
[(S5?S3)2?
S
]
,W≈△Ek