Question

【題目】在探究動能定理的實驗中，將小車放在一端有滑輪的長木板上，讓紙帶穿過打點計時器，一端固定在小車上。實驗中平衡摩擦后，小車的另一端用細線掛鉤碼，細線繞過固定在長木板上的定滑輪，線的拉力大小就等于鉤碼的重力，這樣就可以研究拉力做功和小車動能的關系。已知所掛鉤碼的質量m＝1.0×10－2 kg，小車的質量m0＝8.5×10－2 kg(取g＝10 m/s2)。

若實驗中打點紙帶如左圖所示，打點時間間隔為0.02 s，每三個計時點取一個計數點，O點是打點起點，則打B點時，小車的速度vB＝________m/s，小車的動能EkB＝________ J。從鉤碼開始下落至B點，拉力所做的功是________J，因此可得出的結論是_____________________。

Answer 1

【答案】 0.2 m/s 1.7×10－3 J 1.76×10－3 J 在實驗誤差允許范圍內，拉力所做的功等于物體動能的增加

【解析】利用勻變速直線運動的推論可知，打B點時重錘的瞬時速度等于AC間的平均速度，則有：，重錘的動能：。從開始下落至B點，拉力所做的功，等于重錘的重力勢能減少量，則為W=mgh=1.0×10-2×10×0.176J=1.76×10-3J．根據數據可知，結論為：在實驗誤差允許范圍內，拉力所做的功等于物體動能的增加。