Question

【题目】某同学采用如图1所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验．其步骤如下：

1 按图1把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动；
2 把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重．接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点．从某点A开始，此后在纸带上每隔4个点取一个计数点，依次标为B、C、D…；
3 测量出B、C、D、…各点与A点的距离，分别记为x1、x2、x3、…；
4 用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3、…，得到配重重力所做的功W1、W2、W3、…；（重力加速度g=9.80m/s2）
5 求出B、C、D、…各点速度的大小，分别记为v1、v2、v3、…，再求出它们的平方v12、v22、v32、…；
6 用纵坐标表示速度的平方v2 ， 横坐标表示配重重力所做的功W，作出v2﹣W图象．
（以下计算保留到小数点后两位）
（1）步骤1的目的是
（2）在步骤4中，该同学测得x4=40.00cm，则配重重力所做的功W4J
（3）该同学得到的v2﹣W图象如图2所示．通过图象可知，打A点时对应小车的速度v0=m/s
（4）小车的质量M=kg．

Answer 1

【答案】
（1）平衡摩擦力
（2）0.39
（3）0.50
（4）0.30
【解析】解：（1）该实验中配重物体的重力视为小车的合外力，因此实验前需要进行平衡摩擦力，故实验1的目的是平衡摩擦力．

所以答案是：平衡摩擦力．（2）配重重力做功为：W=mgx4=0.1×9.8×0.4≈0.39J

所以答案是：0.39．（3）由图可知，纵轴截距对应的就是打A点速度的平方，因此有：

所以有：AvA=0.50m/s．

所以答案是：0.50（0.48﹣0.52）．（4）根据动能定理： ，可得： ，所以图象的斜率： ，代入数据得：m=0.30kg．

所以答案是：0.30（0.28﹣0.32）．