Question

【題目】如圖甲所示是探究“恒力做功與物體動能改變的關系”實驗裝置，主要實驗步驟如下：

①用天平測出滑塊（含滑輪）質量M=240 g，并安裝好實驗裝置；

②適當墊高長木板不帶滑輪的一端，滑塊不掛輕繩，掛上紙帶，輕推滑塊使滑塊沿長木板勻速運動；

③輕繩通過軌道末端的滑輪和滑塊上的滑輪，一端掛在力傳感器上，另一端掛質量為m=100 g的鉤碼，兩輕繩與木板平行；

④接通打點計時器電源，釋放滑塊，打出一條點跡清晰的紙帶，如圖乙所示，相鄰計數點間時間間隔為0.1 s，并記錄力傳感器示數F=0.39 N．

回答下列問題：

（1）滑塊從B運動到D的過程中，合力對滑塊所做的功W=__________J，滑塊動能的增量_________J；（計算結果均保留2位有效數字）

（2）多次實驗發現合力對滑塊所做的功W總略大于滑塊動能的增量，可能的原因是________（填選項前面字母）．

A．沒有滿足滑塊質量遠大于鉤碼質量

B．平衡摩擦力過度

C．滑輪摩擦影響

（3）利用該實驗裝置還可以完成的物理實驗有：___________（寫出一種即可）．

Answer 1

【答案】0.14； 0.13； C； 研究勻變速直線規律；探究加速度與合外力的關系；探究加速度與質量的關系；測量滑塊與長木板間的動摩擦因數．

【解析】

（1）由圖知，合外力對滑塊做的功為：W=2FxBD=0.14J；

根據勻變速直線運動的規律可求：，，

所以滑塊動能的增量：；

（2）A．因有拉力傳感器測量繩上的拉力，故不需要沒有滿足滑塊質量遠大于鉤碼質量，A錯誤；

B．若平衡摩擦過度，會有重力做正功，動能的增量應大于合外力做的功，所以B錯誤；

C．滑輪有摩擦，需克服摩擦做功，有一部分能量轉化為內能，動能的增量略小于合外力做的功，C正確；

（3）有打點計時器、紙帶，可研究勻變速直線運動的規律；也可測量滑塊與長木板間的動摩擦因數；加速度、質量、合外力均可測，故也可以研究加速度與質量、合外力的關系．