如图(a)所示的装置可以验证变力做功情况下的动能定理:在一辆小车上安装两挡光片a、b和位移传感器的发射端,光电门传感器、位移传感器的接收端、力传感器安装在水平放置的固定光滑轨道上,将两块磁铁分别安装于力传感器的受力端和小车上对应的位置,且同性磁极相对.让小车向力传感器方向运动,当挡光片a经过光电门传感器时,计算机记录下此时小车的速度v 0 ,同时触发力传感器以及位移传感器工作,当挡光片b经过光电门时,计算机再次记录下此时小车的速度v t ,同时力传感器和位移传感器停止工作,便可得到这一过程的小车所受的磁力和位移的F-s图象,如图(b)所示.(1)若小车的质量为m,请写出计算小车动能的增量△E k 的表达式:______.(用已知量和测量量表示)(2)小车在这一过程做加速度______、速度______的运动.(选填“变大”、“不变”或“变小”)(3)计算机通过F-s图线可以算出磁力在这一过程中所做的功.请根据学过的知识写出根据F-s图线估算磁力在这一过程所做功大小的方法:______.
(1)由动能的表达式得:△E k =
(2)F逐渐增大,根据牛顿第二定律可知,加速度逐渐增大,而加速度方向与速度方向相反,所以速度减小; (3)F-s图象中,图线与坐标轴围成的面积表示功,所以估算图线下方的面积,其大小即为磁力在这一过程所做功大小. 故答案为:△E k =
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