Question

【題目】某物理小組利用如圖甲所示的裝置進行“研究合外力做功和動能變化的關系”的實驗．試分析下列問題：

（1）為平衡小車在實驗中受到的摩擦力，可取下細繩及托盤，通過調整墊片位置，改變長木板傾斜程度，根據打出的紙帶判斷小車是否做運動（選填“勻速”或“勻加速”）．
（2）圖乙是實驗中選出的一條紙帶，O點為小車運動起始時所打的點，選取時間間隔為0.1s的相鄰計數點A、B、C、D、E、F、G．他們通過計算得出本次實驗中小車所受細線拉力為0.2N，測出小車質量為0.2kg，請完成下列問題：
①當打點計時器打下計數點F點時，合外力對小車做的功為W=J，小車動能的變化量△Ek=J（計算結果均保留四位有效數字）．
②他們計算出打點計時器分別打下B、C、D、E、F五個計數點時，合外力對小車做的功W以及小車相應的動能變化量△Ek ， 最后得到了如圖丙所示的W﹣△Ek圖象．根據圖象可知：在實驗誤差范圍內，合外力對小車做的功（選填“大于”、“等于”或“小于”）小車動能的變化量．

Answer 1

【答案】
（1）勻速
（2）0.1115；0.1105；等于
【解析】解：（1）為保證拉力等于小車受到的合力，需平衡摩擦力，當紙帶上每2個點之間的距離相等時，小車做勻速直線運動；（2）①拉力的功為：W=FxOF=0.2N×0.5575m=0.1115J；
F點的瞬時速度為： =1.051m/s；
故F點的動能為 =0.1105J
小車動能的變化量△Ek=EK﹣0=0.1105J
②根據圖丙所示的W﹣△Ek圖象可知：在實驗誤差范圍內，合外力對小車做的功等于小車動能的變化量．
所以答案是：（1）勻速；（2）①0.1115；0.1105；②等于