Question

【題目】利用如圖1所示的實(shí)驗裝置探究恒力做功與物體動能變化的關(guān)系．小車的質(zhì)量為M=200.0g，鉤碼的質(zhì)量為m=10.0g，打點(diǎn)計時器的電源為50Hz的交流電．

（1）掛鉤碼前，為了消除摩擦力的影響，應(yīng)調(diào)節(jié)木板右側(cè)的高度，直至向左輕推小車觀察到_____．

（2）掛上鉤碼，按實(shí)驗要求打出的一條紙帶如圖2所示．選擇某一點(diǎn)為O，一次每隔4個計時點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)．用刻度尺量出相鄰計數(shù)點(diǎn)間的距離△x，記錄在紙帶上．計算打出各計數(shù)點(diǎn)時小車的速度v，其中打出計數(shù)點(diǎn)“1”時小車的速度v1=_____m/s．

（3）將鉤碼的重力視位小車受到的拉力，取g=9.80m/s2，利用W=mg△x算出拉力對小車做的功W．利用Ek=Mv2算出小車動能，并求出動能的變化量△Ek．計算結(jié)果見下表．

W/×10﹣3J	2.45	2.92	3.35	3.81	4.26
△Ek/×10﹣3J	2.31	2.73	3.12	3.61	4.00

請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上作出△Ek﹣W圖象．

（4）實(shí)驗結(jié)果表明，△Ek總是略小于W．某同學(xué)猜想是由于小車所受拉力小于鉤碼重力造成的．用題中小車和鉤碼質(zhì)量的數(shù)據(jù)可算出小車受到的實(shí)際拉力F=_____．

Answer 1

【答案】 （1）小車做勻速運(yùn)動 （2）0.228． （3）

（4）0.093N

【解析】（1）小車能夠做勻速運(yùn)動，紙帶上打出間距均勻的點(diǎn)，則表明已平衡摩擦；（2）相臨計數(shù)點(diǎn)間時間間隔為T=0.1 s，；（3）描點(diǎn)畫圖，如圖所示。

；

（4）對整體，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=(m+M)a，鉤碼：mg–FT=ma，聯(lián)立解得繩上的拉力：．