Question

【題目】在“探究恒力做功與物體的動能改變量的關系”的實驗中，組裝的實驗裝置如圖所示：

（1）如上圖所示，該學習小組的同學用沙和沙箱的總重力作為滑塊受到的拉力，探究滑塊所受合力做功與滑塊動能變化的關系。為了讓實驗更加精確，該小組成員提出了以下實驗指施，你認為下列做法中誤的是（______）

A．保持沙和沙桶的質量遠大于滑塊質量

B．實驗時要先接通電源再釋放滑塊

C．把木板的左增端墊起適當的高度以平衡摩擦力

D．調整滑輪的高度使細線與長木板平行

（2）在多次重復實驗得到的紙帶中選出滿意的一條，如圖所示，A點是打下的第一個點（速度可以看成零），ABCDEF是紙帶上依次取若干個計數點，相鄰計數點間還有4個點（圖中未畫出），用刻度尺測得各計數點之間的距離分別為，，，，，沙桶總重力作為滑塊所受合力，已知沙桶總重力為，滑塊質量為，算出從打A點到打E點這一過程中合力做功W=______J（結果保留兩位有效數字），滑塊動能增量_____J（結果保留兩位有效數字）。通過計算得到的數據結果，可以做出本實驗的結論是____________________。

Answer 1

【答案】 A 0.35 0.32 在誤差允許的范圍內，合外力做功等于動能的增量

【解析】（1）小車在水平方向上受繩的拉力和摩擦力，想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，首先需要平衡摩擦力，保持沙和沙桶的質量遠小于滑塊質量時，沙和沙桶的重力等于繩子的拉力即為小車是合外力，故A不符合題意；實驗中為了在紙帶上打出更多的點，為了打點的穩定，具體操作中要求先啟動打點計時器然后釋放小車，故B符合題意；把木板的左增端墊起適當的高度以平衡摩擦力，故C符合題意；調節滑輪的高度，使牽引木塊的細繩與長木板保持平行，否則拉力不會等于合力，故D符合題意。所以選A.

（2）A點到打E點這一過程中合力做功為：；由題意知，計數點間的時間間隔T=0.02s×5=0.1s，做勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度: ，滑塊動能增量。通過計算得到的數據結果，可以做出本實驗的結論是在誤差允許的范圍內，合外力做功等于動能的增量。