Question

利用如图1所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系．小车的质量为M=200.0g，钩码的质量为m=10.0g，打点计时器的电源为50Hz的交流电．

（1）挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车观察到_____．

（2）挂上钩码，按实验要求打出的一条纸带如图2所示．选择某一点为O，一次每隔4个计时点取一个计数点．用刻度尺量出相邻计数点间的距离△x，记录在纸带上．计算打出各计数点时小车的速度v，其中打出计数点“1”时小车的速度v₁=_____m/s．

（3）将钩码的重力视位小车受到的拉力，取g=9.80m/s²，利用W=mg△x算出拉力对小车做的功W．利用E_k=Mv²算出小车动能，并求出动能的变化量△E_k．计算结果见下表．

W/×10^﹣^3J	2.45	2.92	3.35	3.81	4.26
△Ek/×10^﹣^3J	2.31	2.73	3.12	3.61	4.00

请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出△E_k﹣W图象．

（4）实验结果表明，△E_k总是略小于W．某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的．用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F=_____．

Answer

（1）小车做匀速运动 （2）0.228． （3）

（4）0.093N

【解析】（1）小车能够做匀速运动，纸带上打出间距均匀的点，则表明已平衡摩擦；（2）相临计数点间时间间隔为T=0.1 s，；（3）描点画图，如图所示。

；

（4）对整体，根据牛顿第二定律有：mg=(m+M)a，钩码：mg–FT=ma，联立解得绳上的拉力：．

【名师点睛】本题中的计算，要当心数据的单位、有效数字的要求．用整体法、隔离法，根据牛顿第二定律求绳上的拉力，题目比较常规，难度不大．