Question

【題目】探究外力做功與物體動能變化關系的實驗裝置如圖甲所示，根據實驗中力傳感器讀數和紙帶的測量數據等可分別求得外力對小車做的功和小車動能的變化．

（1）關于該實驗，下列說法中正確的有（________）

A．調整滑輪高度，使連接小車的細線與木板平行

B．實驗中要始終滿足鉤碼的質量遠小于小車的質量

C．若紙帶上打出的是短線，可能是打點計時器輸入電壓過高造成的

D．平衡摩擦力時，調整墊塊的高度，改變鉤碼質量，使小車能在木板上做勻速運動

（2）除了圖甲中注明的器材外，實驗中還需要交流電源、導線、刻度尺和____________． （3）某次實驗中打出了一條紙帶，其中一部分如圖乙所示：

若各個打點是連續的計時點，A、B、D、E、F各點與O點間的距離如圖，設小車質量為m，打點周期為T，本次實驗過程中力傳感器的讀數為F. 則A到E過程外力做功W＝______，小車動能變化ΔEk＝______；在不同次實驗中測得多組外力做功Wi和對應的動能變化ΔEki的數據，作出W-ΔEk圖象如圖丙所示，圖線斜率約等于1，由此得出的結論是_________．

Answer 1

【答案】 AC 天平 外力對物體做的功等于物體動能的增量

【解析】試題分析：實驗要驗證外力對物體做的功等于物體動能的增量，所以需要根據求解外力做的功，根據勻變速直線運動過程中的中間時刻速度等于該段過程中的平均速度求解速度，從而求解動能的變化量， 圖像的斜率表示,所以若斜率為1，則說明兩者相等，從而得出外力對物體做的功等于物體動能的增量的結論．

（1）為了使得繩子的拉力等于小車的合力，應使得連接小車的細線與木板平行，A正確；由于本實驗中繩子的拉力可以通過力傳感器讀出，所以不需要始終滿足鉤碼的質量遠小于小車的質量，B錯誤；打的不是點，而是短線：可能是因為振針過低，也可能是所加電壓過高，使振幅過大，二者導致于紙帶接觸的時間過長而是短線，C正確；在平衡摩擦力時，在小車不懸掛鉤碼的傾斜下，調整墊塊的高度，使得小車能在木板上做勻速直線運動，即可，D錯誤；

（2）因為要計算小車的動能，所以還需要測量小車的質量，故需要天平；

（3）外力做功，根據勻變速直線運動中間時刻速度推論可知， ，故動能變化量為，圖線斜率約等于1，則，所以可得外力對物體做的功等于物體動能的增量．