Question

以下為探究恒力做功和物體動能變化關系的實驗．
（1）某同學的實驗方案如圖甲所示，他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的買驗誤差，你認為在實驗中還應該采取的兩項措施是：
①   
②   
（2）要驗證合外力的功與動能變化的關系，除位移、速度外，還要測出的物理量有   
（3）若根據多次測量數據畫出的W-V草圖如圖乙所示，根據圖線形狀可知，對W與V的關系作出的以下猜想肯定不正確的是    ．
A．W∝B．W∝C．W∝V²D．W∝V³．

Answer 1

【答案】分析：（1）實驗要探究合力做的功和小車速度的變化關系，而本實驗要用勾碼的重力代替小車所受到的合力，故需對小車受力分析后，結合受力情況，設法改進實驗方法，找到使勾碼重力等于拉力的方法；
（2）根據功和動能的表達式，可以直接得到結論；
（3）結合數學中函數圖象的知識，可以分析得到結論．
解答：解：（1）實驗要探究合力做的功和小車速度的變化關系，而本實驗要用勾碼的重力代替小車所受到的合力，對小車受力分析，受到重力，拉力，支持力和摩擦力；
要使拉力近似等于合力，可將長木板一段墊高，使重力的下滑分量恰好等于摩擦力，因為中間還有滑輪與軸之間的摩擦阻力，故拉力近似等于合力；
砝碼加速下降，處于失重狀態，要使砝碼的重力近似等于拉力，還要求鉤碼的質量遠小于小車的質量，證明如下：
設小車的質量M，砝碼的質量m，已經平衡摩擦力，則根據牛頓第二定律，有
mg-F=ma
F=（M+m）a
所以
a=
F=Ma=
只有當m＜＜M時，有M+m≈M，因而F≈mg
故答案為：平衡摩擦力，鉤碼的質量遠小于小車的質量．
（2）合力做功為
W=Fx
動能增量為
△E_k=mv²
還要測出的物理量有勾碼的質量和小車的質量；
故答案為：勾碼的質量和小車的質量．
（3）由于W-v圖象隨著v的變大，逐漸向上彎曲，根據函數圖象的有關知識，可知
W∝vⁿ （其中n是大于1的任意數值）
本小問選不準確的，故選AB．
點評：本題關鍵結合實驗目地，選擇一定的實驗方案，根據實驗原理，分析后得到實驗方法，實驗數據的處理通常要結合圖想法，簡潔明了，形象直觀，同時還要考慮實驗數據的處理要盡量的減小誤差．