Question

如图甲所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：

（1）为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做                    运动．

（2）连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图乙所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2 N，小车的质量为0.2 kg.请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化ΔE_k，补填表中空格(结果保留至小数点后第三位).

	O－B	O－C	O－D	O－E	O－F
W/J	0.043	0.057	0.073	0.091
ΔEk/J	0.043	0.057	0.073	0.090

分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内W＝ΔE_k，与理论推导结果一致．

（3）实验前已测得托盘质量为7.7×10^－3 kg，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为    kg.

（g=9.8 m/s²，结果保留至小数点后第三位）

Answer

(1) 匀速直线 ；

(2) 0.112(0.110～0.113)， 0.110

(3) 0.015(0.012～0.016)

【解析】

试题分析：①为保证拉力等于小车受到的合力，需平衡摩擦力，即将长木板左端适当垫高，轻推小车，小车做匀速直线运动；

②拉力的功为：；

F点的瞬时速度为：；

故F点的动能为：；

③砝码盘和砝码整体受重力和拉力，从O到F过程运用动能定理，有：；

代入数据解得：；

考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系

【名师点睛】为保证拉力等于小车受到的合力，需平衡摩擦力；合力的功等于拉力与位移的乘积；F点速度等于EG段的平均速度，求解出速度后再求解动能；对砝码盘和砝码整体从O到F过程运用动能定理列式求解即可。