Question

某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”．如图所示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0 cm的A.B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A.B点时的速度大小，小车中可以放置砝码．

（1）实验主要步骤如下：

①测量小车和拉力传感器的总质量M₁；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路．

②将小车由C点释放，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A.B点时的速度．

③在小车中增加或减少砝码，重复②的操作．

在以上实验中，遗漏了              步骤。

（2）下列表格是他们用正确方法测得的一组数据，其中M是M₁与小车中砝码质量M₂之和，|v－v|是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量ΔE，F是拉力传感器测得的拉力，W是F在A.B间所做的功．表格中的ΔE₃＝_______，W₃＝______.（结果保留三位有效数字）

数据记录表

次数	M/kg		ΔE/J	F/N	W/J
1	0.500	0.76	0.190	0.400	0.200
2	0.500	1.65	0.413	0.840	0.420
3	0.500	2.40	ΔE3	1.220	W3
4	1.000	2.40	1.200	2.420	1.210
5	1.000	2.84	1.420	2.860	1.430

（3）根据表格，请在图中的方格纸上作出ΔE—W图线．

（4）根据图线，可得            结论。

Answer

（1）平衡小车所受的摩擦力阻力；

（2）0. 600 J，0.610 J；

（3）见下图：

（4）在实验误差允许的范围内，合外力所做的功等于物体动能的增量

【解析】

试题分析：（1）本题研究合力做功与动能变化的关系，使绳子的拉力为小车的合力，所以则做实验前要平衡摩擦力，即漏掉：“平衡小车所受的摩擦力阻力”这一步骤。

（2）由前两组数据可以得到规律为：，所以针对第三组数据可以得到：，观察数据规律可得数值上为：。

（3）利用描点法在方格纸上作出△E-W图线如图所示：

（4）根据图象可知，在实验误差允许的范围内，合外力所做的功等于物体动能的增量，即验证力动能定理。

考点：探究功与速度变化的关系

【名师点睛】本题需要注意平衡摩擦力，同时学会分析实验数据从而得出规律。