Question

在“探究外力做功與物體動能變化關系”實驗中．
（1）實驗室提供了以下實驗器材：鐵架臺、打點計時器、紙帶、重錘（質量已知），為順利完成本實驗，你還需要的器材有：

C

；（選填字母代號）
A、天平    B、彈簧秤    C、刻度尺    D、秒表
（2）實驗室中有兩種重錘：質量為50g的鋁錘A，質量為100g鉛錘B，應選用

B

；（選填字母代號）
（3）實驗中獲得如圖所示紙帶，若取g=10m/s²，完成下列數據．
v_B=

0.40

m/s，v_E=

0.98

m/s．從B到E過程中，重錘動能變化量△E_k=

4.0×10^-2J

；重力對重錘所做的功W=

4.1×10^-2J

．△E_k與W的大小關系是△E_k

＜

W（選填“＞”、“=”或“＜”）．（保留二位有效數字）

Answer 1

分析：探究外力做功與動能的關系時，需測量下降的高度，以及速度的大小．為了減小實驗的誤差，重錘選擇質量大，體積小的．
根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B、E點的速度，從而求出動能的變化量，根據下降的高度求出重力做功的大小，比較出△E_k與W的大小關系．

解答：解：（1）在該實驗中，需測量物體下降的高度和物體的速度，所以紙帶處理時需要刻度尺，比較重力功和動能變化的關系，兩邊都有質量，可以約去，不需要天平．故C正確，A、B、D錯誤．
故選C．
（2）為了減小阻力的影響，重錘選擇質量大，體積小的，即密度大的，所以選擇質量為100g的鉛錘．故選B．
（3）vB=

xAC

2T

=

(0.61+0.99)×10-2

0.04

m/s=0.40m/s，vE=

xDF

2T

=

(1.77+2.15)×10-2

0.04

m/s=0.98m/s．則動能的變化量△EK=

1

2

mvE2-

1

2

mvB2≈4.0×10^-2J．重力對重錘做功W=mgh=4.1×10^-2J．則△E_k＜W．
故答案為：（1）C（2）B （3）0.40，0.98，4.0×10^-2J，4.1×10^-2J，＜．

點評：解決本題的關鍵知道實驗的原理，以及掌握數據處理的方法．