Question

某實驗室可利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能定理”。如圖，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的輕細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用速度傳感器記錄小車通過A、B時的速度大小中車中可以放置砝碼。

實驗主要步驟如下：
①測量小車（包括拉力傳感器）的質量M₁；把細線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路；
②將小車停在靠右方的C位置，接通電源后釋放小車，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力及小車通過A、B時的速度。
③在小車中增加砝碼或                   重復②的操作。
（2）下表是他們測得的一組數據，其中M是M₁與小車中砝碼質量之和，是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據此計算出動能變化量△E，F是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間對小車所作的功。表格中的△E₃=             ，W₃=             。（結果保留三位有效數字）
（3）分析下表，在誤差范圍內你可以得到的結論是                                ；
造成誤差的原因                                                             。
數據記錄表

次數	M/kg	/(m/s)2	△E/J	F/N	W/J
1	0.500	0.760	0.190	0.400	0.200
2	0.500	1.65	0.413	0.840	0.420
3	0.500	2.40	△E1	1.220	W3
4	1.000	2.40	1.20	2.420	1.21
5	1.000	2.84	1.42	2.860	1.43

 

Answer 1

（1）改變鉤碼的個數（2）0．600；0．610 （3）拉力F對小車所做的功等于小車和砝碼動能的變化；小車在運動過程中克服阻力做功

試題分析：小車在鉤碼的作用下拖動紙帶在水平面上做加速運動，通過速度傳感器可算出A B兩點的速度大小，同時利用拉力傳感器測量出拉小車的力，從而由AB長度可求出合力做的功與小車的動能變化關系．
解：（1）改變鉤碼的個數.
（2）由各組數據可見規律
可得△E₃=0.600J
觀察F-W數據規律可得數值上W₃= ="0.610" J
（3）結論是拉力F對小車所做的功等于小車和砝碼動能的變化；造成誤差的原因小車在運動過程中克服阻力做功。
點評：值得注意的是：鉤碼的重力不等于細線的拉力，同時學會分析實驗數據從而得出規律．