Question

19．某同学用如图1所示的实验装置探究外力做功与小车动能变化的关系．
（1）实验中，该同学让小车从静止开始运动一段位移，利用打点计时器测量小车的速度v和位移s，读取了弹簧测力计的示数T，还测得了小车的质量M，沙桶的质量m，则细线对车做的功可以用W=Ts来计算．
（2）实验中，该同学改变拉力，仍让小车从静止开始运动，保持位移一定，测得W与v对应的多组数据，得到如图2所示的W-υ²关系图象，但与预期的过原点直线不符，经检查测量、计算与作图均无误．你认为主要原因是小车受到了阻力；实验操作中改进的具体措施是将平板适当垫高平衡摩擦力．

Answer 1

分析 （1）根据原理图明确拉力的大小，再根据功的公式可求得细线对车所做的功；
（2）根据图象纵轴截距的意义，分析图象不过原点的原因．再确定改进的具体措施．

解答 解：（1）由原理图可知，小车受到的拉力为T，则拉力的功W=Ts；
（2）由于板处于水平状态，小车运动过程中，受到小车与平板、纸带与限位孔间的摩擦阻碍作用，因此导致W-v²关系图象，但与预期的过原点直线不符，可以利用重力的下滑分量来平衡小车受到的摩擦力，故最简洁的方法是调节木板倾角，使小车恰能匀速下滑．
故答案为：（1）Ts；（2）小车受到了阻力；将平板适当垫高平衡摩擦力

点评 要明确此题在验证合外力的功与动能变化间的关系中用到的原理，围绕原理，确定需要测量的物理量及实验时的注意事项．