Question

【題目】為驗證“拉力做功與物體動能改變的關(guān)系”某同學(xué)到實驗室找到下列器材：長木板一端帶有定滑輪、電磁打點計時器、質(zhì)量為200g的小車、質(zhì)量分別為10g、30g和50g的鉤碼、細線、交流電源頻率為。實驗裝置如圖甲所示，請完成下列問題：

小明同學(xué)在實驗中獲得一條紙帶并用刻度尺進行測量，如圖乙所示，則AB間距離為______cm。

小紅同學(xué)用質(zhì)量為50g的鉤碼做此實驗，獲得一條紙帶，他將紙帶上打的第一個點標為“0”，且認為打“0”時小車的速度為零，其后依次標出計數(shù)點1、2、3、4、5、相鄰兩個計數(shù)點間還有四個點未畫，如圖丙所示。該同學(xué)測量出計數(shù)點0到計圖丙數(shù)點3、4、5的距離，并標在圖丙上。如果將鉤碼的重力在數(shù)值上當作小車所受的拉力，則在打計數(shù)點0到4的過程中，拉力對小車做的功為______J，小車的動能增量為______J.取重力加速度，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字

由中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，小紅同學(xué)并沒有能夠得到“拉力對物體做的功等于物體動能增量”的結(jié)論，且對其他的點如2、3、5點進行計算的結(jié)果與“4”計數(shù)點結(jié)論相似。你認為產(chǎn)生這種實驗結(jié)果的主要原因有______。

A.先釋放小車再接通電源

B.鉤碼的質(zhì)量沒有遠大于小車的質(zhì)量

C.沒有考慮鉤碼動能的增加

D.沒有平衡小車與長木板間及紙帶與打點計時器間的摩擦力

Answer 1

【答案】(1)6.25 (2)0.059 0.034 (3)CD

【解析】

(1)打點計時器是一種計時儀器，使用交流電源；

(2)將砝碼重力當作小車所受合外力，根據(jù)功的定義可以正確解答，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度可以求出第4個點的速度大小，進一步求出其動能大��；

(3)實驗誤差主要來自兩個方面一是由實驗原理不完善，沒有平衡摩擦力導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差，一是由數(shù)據(jù)測量如測量距離等導(dǎo)致的偶然誤差，可以從這兩個方面進行分析。

（1）毫米刻度尺的讀數(shù)要讀到毫米的下一位，即要估讀到毫米的下一位，所以，其中最后的5是估讀的；

（2）小車在鉤碼的拉動下從點所做的功，由功的公式來求：

由運動學(xué)公式先求：。

增加的動能。

（3）從計算結(jié)果來看，小車動能的增加小于拉力所做的功，這是系統(tǒng)誤差造成的，由以下提供的答案來看，先釋放小車后通電及拉力沒有近似等于鉤碼的重力等這是偶然誤差造成的，只有CD是系統(tǒng)誤差造成的，顯然鉤碼動能也增加了，還有紙帶的阻力沒有考慮等，這才是造成增加動能稍小的原因，故選CD。