Question

【題目】為了探究“合外力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：

第一步：如圖甲所示，把木板一端墊起，滑塊通過跨過定滑輪的輕繩與一質(zhì)量為m的重錘相連，重錘下連一紙帶，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊，滑塊沿木板向下勻速運(yùn)動(dòng)．

第二步：如圖乙所示，保持木板傾角不變，取下細(xì)繩和重錘，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在木板靠近定滑輪處，將滑塊與紙帶相連，使紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，

第三步：接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始加速運(yùn)動(dòng)，打出的紙帶如圖丙所示．其中打下計(jì)數(shù)點(diǎn)0時(shí)，滑塊的速度為零，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T．

（1）根據(jù)紙帶求打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打E點(diǎn)時(shí)滑塊的速度vE= ；

（2）合外力在OE段對(duì)滑塊做功的表達(dá)式WOE= ；（當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?/span>g）

（3）利用圖丙數(shù)據(jù)求出各段合外力對(duì)滑塊所做的功形及A、B、C、D、E各點(diǎn)的瞬間速度v，以v2為縱軸，以W為橫軸建坐標(biāo)系，作出v2-W圖象，發(fā)現(xiàn)它是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，測(cè)得直線斜率為k，則滑塊質(zhì)量M=____

Answer 1

【答案】：（1）；（2）mgx5； （3）

【解析】試題分析：①用平均速度代替瞬時(shí)速度得：；

②合外力為重物的重力，要求出外力對(duì)滑塊做的功還必須測(cè)出這一過程滑塊的位移x5，則W=Fx=mgx5；

③合外力做的功為W=Fx=Mggt2=Mv2

所以v2=W，已知直線斜率為k，所以M=