Question

某同學為探究“恒力做功與物體動能改變的關系”，設計了如下實驗，他的操作步驟是：

①擺好實驗裝置如圖。

②將質量為200 g的小車拉到打點計時器附近，并按住小車。

③在質量為10 g、30 g、50 g的三種鉤碼中，他挑選了一個質量為50 g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P上。

④釋放小車，打開電磁打點計時器的電源，打出一條紙帶。

（1）在多次重復實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條。經測量、計算，得到如下數據：

①第一個點到第N個點的距離為40.0 cm。②打下第N點時小車的速度大小為1.00 m/s。該同學將鉤碼的重力當作小車所受的拉力，算出：拉力對小車做的功為_________ J，小車動能的增量為_________ J。

（2）此次實驗探究結果，他沒能得到“恒力對物體做的功，等于物體動能的增量”，且誤差很大。顯然，在實驗探究過程中忽視了各種產生誤差的因素。請你根據該同學的實驗裝置和操作過程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因是：_______________________________。

Answer 1

（1）0.196    0.1

（2）①小車質量沒有遠大于鉤碼質量；②沒有平衡摩擦力；③操作錯誤：先放小車后開電源

解析：拉力對小車做的功W=mgs=0.05×9.8×0.4 J=0.196 J，小車動能的增量ΔE_k=－0=0.1 J。