Question

【題目】在探究動能定理的實驗中，某實驗小組組裝了一套如圖所示的裝置，拉力傳感器固定在小車上，一端與細繩相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小，穿過打點計時器的紙帶與小車尾部相連接，打點計時器打點周期為T，實驗的部分步驟如下：

(1)平衡小車所受的阻力：不掛鉤碼，調整木板右端的高度，用手輕推小車，直到打點計時器打出一系列間隔均勻的點。

(2)測量小車和拉力傳感器的總質量M，按圖組裝好儀器，并連接好所需電路，將小車停在打點計時器附近，先接通拉力傳感器和打點計時器的電源，然后釋放小車，打出一條紙帶，關閉電源。

(3)在打出的紙帶中選擇一條比較理想的紙帶如圖所示，在紙帶上按打點先后順序依次取O、A、B、C、D、E等多個計數點，各個計數點到O點間的距離分別用、、、、……表示，則小車和拉力傳感器在計時器打下D點時的動能表達式為___________，若拉力傳感器的讀數為F，計時器打下A點到打下D點過程中，細繩拉力對小車所做功的表達式為______________。

(4)某同學以A點為起始點，以A點到各個計數點動能的增量為縱坐標，以A點到各個計數點拉力對小車所做的功W為橫坐標，得到一條過原點的傾角為45°的直線，由此可以得到的結論是______________。

Answer 1

【答案】 外力所做的功，等于物體動能的變化量

【解析】

（1）[1]根據速度公式打下D點時的速度

打下D點時的動能

[2]拉力傳感器的讀數為F，計時器打下A點到打下D點過程中，細繩拉力對小車所做功為

（2）[3]以A點到各個計數點動能的增量為縱坐標，以A點到各個計數點拉力對小車所做的功W為橫坐標，得到一條過原點的傾角為的直線可得

由此可以得到的結論是：外力所做的功等于物體動能的變化量。