Question

某同學為探究“合力做功與物體動能改變的關系”，設計了如下實驗，他的操作步驟是：

A．按如圖擺好實驗裝置，

B．將質量M＝0.20 kg的小車拉到打點計時器附近，并按住小車，

C．在總質量m分別為10 g、30 g、50 g的三種 鉤碼中,挑選了一個質量為50 g的鉤碼掛在拉線 的掛鉤上，

D．接通打點計時器的電源（電源頻率為f＝50 Hz）， 然后釋放小車，打出一條紙帶。

①多次重復實驗，從中挑選一條點跡清晰的紙帶如圖所示。把打下的第一點記作“0”，然后依次取若干個計數點，相鄰計數點間還有4個點未畫出，用毫米刻度尺測得各計數點到0點距離分別為d₁＝0.0075 m，d₂＝0.03001m，d₃＝0.0675 m，d₄＝0.1200 m，d₅＝0.1875m，d₆＝0.2700 m，他把鉤碼重力（當地重力加速度g＝9.8 m/s²）作為小車所受合力算出打下“0”點到打下“5”點合力做功。則合力做功＝______ ，小車動能的改變量＝______（結果保留三位有效數字）。

② 此次實驗探究的結果，他沒能得到“合力對物體做的功等于物體動能的增量”，且誤差很大，顯然，在實驗探究過程中忽視了各種產生誤差的因素。請你根據該同學的實驗裝置和操作過程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因是                    ；                            。（寫出兩條即可）

Answer 1

（0.0919   0.0563  每空2分   （小車與桌面之間存在摩擦力   鉤碼質量沒有遠小于小車質量    每條1分

試題分析：（根據功的公式，代入數據解得：W=0.0919J；打點5時的速度，T=0.1s，小車動能的變化量；②產生誤差的原因，小車與桌面間有摩擦，使得一部分重力勢能轉化為內能，動能的增加，漏掉鉤碼的動能，即鉤碼質量沒有遠小于小車質量。