[题目]如图所示是某研究性学习小组设计的“探究做功与速度的关系的实验装置．他们将光电门固定在直轨道上的O点.将拉力传感器固定在质量为M的小车上.用不可伸长的细线通过一个定滑轮将小车与钩码相连.用拉力传感器记录小车所受拉力F的大小.通过光电门记录遮光条通过光电门的时间t.结合遮光条的宽度d计算出小车通过光电门时的速度.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示是某研究性学习小组设计的“探究做功与速度的关系”的实验装置．他们将光电门固定在直轨道上的O点，将拉力传感器固定在质量为M的小车上，用不可伸长的细线通过一个定滑轮将小车与钩码相连，用拉力传感器记录小车所受拉力F的大小，通过光电门记录遮光条通过光电门的时间t，结合遮光条的宽度d计算出小车通过光电门时的速度，该小组提出如下两种操作方案：

(1)方案一：用同一钩码通过细线拉同一小车，每次小车从不同位置由静止释放，各位置A、B、C、D、E、F、G（图中只标出了G）与O点间的距离s分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7。用该实验方案______（填“需要”或“不需要”）测量钩码的重力，利用图象法处理实验数据，若以s为横轴，以__________（填或）为纵轴作出的图象是一条过原点的直线，则可得出做功与速度的关系。

(2)方案二：用不同的钩码通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置（与O点之间距离为s0）由静止释放．用该实验方案______（填“需要”或“不需要”）测量钩码的重力；________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；只要已知量和测得量满足关系_____________________，即可得出做功与速度的关系。

【答案】不需要不需要需要

【解析】

(1)[1]绳子的拉力由力传感器直接得出，不需要用钩码的重力代替，不需要测量钩码重力，[2]该实验中，根据，有

，

钩码不变，则加速度不变，若图象是一条过原点的直线，因为，则可得出做功与速度的关系；

(2)[3]绳子的拉力由力传感器直接得出，不需要用钩码的重力代替，不需要测量钩码重力，

[4]要研究合外力做的功与动能的变化量的关系，所以要平衡摩擦力；

[5]根据动能定理得：

，

则有

，

即只要满足即可得出做功与速度的关系．

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