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(一端帶定滑輪)、電磁打點計時器、質(zhì)量為200 g的小車、質(zhì)量分別為10 g、30 g和50 g的鉤碼、細(xì)線、學(xué)生電源(有“直流”和“交流”檔)．該同學(xué)進(jìn)行下列操作

A．組裝實驗裝置，如圖甲所示

B．將質(zhì)量為200 g的小車?yán)�到打點計時器附近，并按住小車

C．選用50 g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P上

D．釋放小車，接通打點計時器的電源，打出一條紙帶

E．在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中選出一條點跡清晰的紙帶，如圖乙所示

F．進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與處理

請你完成下列問題：

(1)進(jìn)行實驗時，學(xué)生電源應(yīng)選擇用________(填“直流”或“交流”)檔．

(2)該同學(xué)將紙帶上打的第一個點標(biāo)為“0”，且認(rèn)為打“0”時小車的速度為零，其后依次標(biāo)出計數(shù)點1、2、3、4、5、6(相鄰兩個計數(shù)點間還有四個點未畫)，各計數(shù)點間的時間間隔為0.1 s，如圖乙所示．該同學(xué)測量出計數(shù)點0到計數(shù)點3、4、5的距離，并標(biāo)在圖乙上．則在打計數(shù)點4時，小車的速度大小為________m/s；如果將鉤碼的重力在數(shù)值上當(dāng)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g＝9.8 m/s2，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(3)由(2)中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，該同學(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(jìn)行計算的結(jié)果與“4”計數(shù)點相似．你認(rèn)為產(chǎn)生這種實驗結(jié)果的主要原因有(寫出兩條即可)

①_______________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________.

③________________________________________________________________________.

Answer 1

【答案】 交流； 0.58； ； ； 小車質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量； 沒有平衡摩擦力； 沒考慮砝碼動能的增加；

【解析】(1)打點計時器使用交流電；

(2)由中間時刻的速度等于這段時間上的平均速度得 ,拉力做的功．小車動能的增量；

(3)若將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力，則小車的質(zhì)量要遠(yuǎn)大于鉤碼的重力；要平衡摩擦力；此題沒有考慮到鉤碼的動能也是增加的．