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“探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，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，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. 1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G. 实验时小车所受拉力为0. 2N，小车的质量为0. 2kg. 请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化，补填表中空格_______，_______（结果保留至小数点后第四位）.

	O—B	O—C	O—D	O—E	O—F
W/J	0. 0432	0. 0572	0. 0734	0. 0915
	0. 0430	0. 0570	0. 0734	0. 0907

通过分析上述数据你得出的结论是：在实验误差允许的范围内，与理论推导结果一致.

（3）实验中是否要求托盘与砝码总质量m远小于小车质量M？________（填“是”或“否”）；

（4）实验前已测得托盘的质量为，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为________kg（g取，结果保留至小数点后第三位）.

Answer

匀速直线 0.1120 0.1105 是 0.015

【解析】

（1）[1]．平衡摩擦力时，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匀速直线运动．
（2）[2][3]．从O到F，拉力做功为：

W=Fx=0.2×0.5575J=0.1120J．

F点的瞬时速度为：

则动能的增加量为：

（3）[4]．实验中是要使托盘与砝码的重力等于小车的拉力，必须要使得托盘与砝码总质量m远小于小车质量M；

（4）[5]．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：

m=0.015kg．