Question

【題目】某實驗小組用如圖所示裝置做“探究動能定理”實驗，重力加速度為g.

（1）實驗中用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，在安裝時首先要________，其次鉤碼和小車還需要滿足的條件是______________.

（2）按實驗要求安裝好裝置，接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為O.在紙帶上依次取A、B、C....··若干個計數點，已知相鄰計數點間的時間間隔為T.測得A、B、C......各點到O點的距離為x1、x2、x3......，如圖所示.

已知所掛鉤碼的質量為m，則從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功W=_______，打B點時小車的速度v=______________

（3）求出從打O點到其他各點過程中拉力做的功，并算出打其他各點時小車的速度v，則下圖中正確反映v2—W關系的是（______）

A. B. C. D.

（4）如果實驗操作和數值計算的過程都正確無誤，但實驗結果W和Ek、在誤差允許范圍內總是不相等，你認為主要原因是:_________________。

Answer 1

【答案】平衡摩擦力 小車的總質量遠大于所掛鉤碼的質量 mgx2 A 小車受 到的拉力不等于(或小于)小桶和沙的重力

【解析】

(1)[1][2]小車在水平方向上受繩的拉力和摩擦力，想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；其次：設小車質量M，鉤碼質量m，整體的加速度為a，繩上的拉力為F，則：對小車有：F=Ma；對鉤碼有：mg-F=ma，即：

mg=（M+m）a

如果用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，則要求：Ma=（M+m）a，必須要滿足鉤碼的質量遠小于小車的總質量，這樣兩者才能近似相等。

(2)[3][4]拉力做功為：W=mgh=mgx2，小車做勻加速直線運動，所以B點的速度等于AC段的平均速度為：vB=。

(3) [5]根據功能關系可知：，整理得：

所以圖象仍是過原點的直線。故A正確，BCD錯誤。

(4) [6]實驗結果W和△Ek在誤差允許范圍內總是不相等，主要原因是小車受到的拉力不等于(或小于)小桶和沙的重力。