3．某同學在探究“恒力做功與物體動能變化的關(guān)系”實驗中，操作步驟如下：
①按如圖所示安裝實驗裝置；
②將質(zhì)量為200g的小車置于打點計時器附近，并按住小車；
③從質(zhì)量為5g，20g，50g的三種鉤碼中，挑選50g的鉤碼掛上；
④接通電源后，由靜止釋放小車，打出一條紙帶．
在多次重復實驗得到的紙帶中取出比較理想的一條，經(jīng)測量計算，得到第1個點到第N個點的距離為50.00cm，打第N點時小車的動能為0.196J．該同學將鉤碼的重力大小當做小車所受的拉力大小，算出從打下第1點到打下第N點的過程中拉力對小車做的功為0.245J（當?shù)豨=9.80m/s2，保留三位有效數(shù)字）；此次實驗探究結(jié)果明顯不滿足動能定理，請你根據(jù)該同學的實驗裝置和操作過程幫助他分析一下，其主要原因是：①沒有平衡摩擦力；②鉤碼的質(zhì)量沒有遠小于小車的質(zhì)量．

分析 根據(jù)重力當做小車所受的拉力和鉤碼下降的距離可以求出拉力對小車做的功大小，根據(jù)小車在N點的速度可以求出小車動能的增量；
該實驗產(chǎn)生誤差的主要原因一是鉤碼重力大小并不等于繩子拉力的大小，二是沒有平衡摩擦力．

解答 解：從打下第一點到打下第N點拉力對小車做的功：W=mgs=50×103×9.80×0.50=0.245J；
小車的動能增量為：0.196J．
該實驗產(chǎn)生誤差的主要原因一是鉤碼重力大小并不等于繩子拉力的大小，設(shè)繩子上拉力為F，對小車根據(jù)牛頓第二定律有：
F=Ma    ①
對砂桶和砂有：mg-F=ma   ②
$F=\frac{mgM}{M+m}=\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，
由此可知當M＞＞m時，砂和砂桶的重力等于繩子的拉力，顯然該實驗中沒有滿足這個條件；另外該實驗要進行平衡摩擦力操作，否則也會造成較大誤差．
故答案為：0.245；沒有平衡摩擦力；鉤碼的質(zhì)量沒有遠小于小車的質(zhì)量

點評 明確實驗原理往往是解決實驗問題的關(guān)鍵，該實驗的一些操作和要求與探究力、加速度、質(zhì)量之間關(guān)系的實驗類似可以類比學習．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．在漫長的歷史長河中，許多物理科學家和科學家為人類的發(fā)展做出來杰出的貢獻，則下列敘述中正確的是（　�。�
A．牛頓通過扭秤實驗測出了引力常量
B．開普勒提出了日心說，從而發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律，后來人稱此規(guī)律為開普勒行星運動定律
C．庫侖引入了場的概念并最先提出了用電場線的概念來描述電場
D．伽利略通過做銅球沿斜面運動的實驗和邏輯推理的方法，得出了自由落體運動的規(guī)律

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．汽車以恒定的功率在平直公路上由靜止開始啟動，若汽車在運動中受到的阻力大小不變，那么汽車在加速行駛的過程中（　�。�
A．牽引力不變B．加速度逐步增大
C．牽引力逐漸減小D．汽車做勻變速直線運動

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．如圖所示，在水平桌面上放置兩條相距為l，不計電阻的平行光滑導軌ab與cd，阻值為R的電阻與導軌的a、c端相連．質(zhì)量為m、長為l、電阻不計的金屬桿垂直于導軌并可在導軌上滑動．整個裝置處于方向豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場中．金屬桿通過一不可伸長的輕繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪與一個質(zhì)量也為m的物塊相連，繩處于拉直狀態(tài)．物塊從靜止開始釋放，下落h高度（物塊不會觸地）時（重力加速度為g）（　�。�
A．金屬桿做加速度逐漸增大的變加速直線運動
B．電阻R中的電流方向為從c到a
C．物塊下落h過程中通過電阻R的電荷量為$\frac{Blh}{R}$
D．若h足夠大，物塊下落的最大速度為$\frac{mgR}{2{B}^{2}{l}^{2}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．在科學發(fā)展史上，很多科學家做出了杰出的貢獻．他們在物理學的研究過程中應用了很多科學的思想方法，下列敘述正確的是（　�。�
A．法拉第首先提出用電場線描繪抽象的電場這種形象化的研究方法
B．牛頓首次提出“提出假說，數(shù)學推理，實驗驗證，合理外推”的科學推理方法
C．伽利略通過“理想實驗”得出“力是維持物體運動的原因”
D．場強表達式E=$\frac{F}{q}$和加速度表達式a=$\frac{F}{m}$都是利用比值法得到的定義式

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖所示，一個半球形的碗固定在桌面上，碗口水平，O點為其球心，碗的內(nèi)表面及碗口光滑．一根細線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為m1和m2的小球．當它們處于平衡狀態(tài)時，質(zhì)量為m1，的小球與O點的連線跟水平方向的夾角為a=90°．質(zhì)量為m2的小球位于水平地面上，設(shè)此時豎直的細線對m2的拉力大小為T，質(zhì)量為m2的小球?qū)Φ孛鎵毫Υ笮镹，則（　�。�
A．T=$\frac{\sqrt{2}}{2}$m1gB．T=（m2-$\frac{\sqrt{2}}{2}$m1）gC．N=（m2-m1）gD．N=m2g

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．以下說法正確的是（　�。�
A．愛因斯坦光電效應方程為：E=hυ
B．核反應方程${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+d${\;}_{0}^{1}$n屬聚變，其中d=1
C．提高溫度或增大壓強，可縮短放射性元素的半衰期
D．氫原子光譜不連續(xù)的原因是其輻射（或吸收）光子的能量不連續(xù)

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場．重力不計、電荷量一定的帶電粒子以速度v正對著圓心O射入磁場，若粒子射入、射出磁場點間的距離為R，則粒子在磁場中的運動時間為（　�。�
A．$\frac{{2\sqrt{3}πR}}{9v}$B．$\frac{2πR}{3v}$C．$\frac{{2\sqrt{3}πR}}{3v}$D．$\frac{πR}{3v}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖所示，光滑軌道ABCD是大型游樂設(shè)施過山車軌道的簡化模型，最低點B處的入、出口靠近但相互錯開，C是半徑為R的圓形軌道的最高點，BD部分水平，末端D點與右端足夠長的水平傳送帶無縫連接，傳送帶以恒定速度v逆時針轉(zhuǎn)動，現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小滑塊從軌道AB上某一固定位置A由靜止釋放，滑塊能通過C點后再經(jīng)D點滑上傳送帶，則（　�。�
A．固定位置A到B點的豎直高度可能為2R
B．滑塊在傳送帶上向右運動的最大距離與傳送帶速度v有關(guān)
C．滑塊可能重新回到出發(fā)點A處
D．傳送帶速度v越大，滑塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量越多

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