Question

【題目】某實驗小組做“探究動能定理”實驗，裝置如圖甲所示。探究對象是鋁塊（質量小于砂桶和砂的總質量），保持其質量m不變，通過在砂桶中加砂來改變對鋁塊的拉力，由力傳感器可測得拉力的大小F。已知當地重力加速度為g，電源頻率為f。

（1）若把力傳感器裝在右側輕繩上則實驗的誤差會更________（填“大”或“小”）。

（2）實驗時，讓砂桶從高處由靜止開始下落，在紙帶打出一系列的點，如圖乙所示，其中0是打下的第一個點，取紙帶上0~5過程進行研究，鋁塊動能的增加量ΔEk=_______，合外力做的功W=______（用題目和紙帶中已知物理量符號表示）。

（3）為了更普遍地反應鋁塊運動過程中功與動能增加量的關系，某同學選取0點到不同計數點過程，作出ΔEk–W圖象如圖丙所示，他根據圖像斜率的值約為_________，才得到結論：外力做的功等于動能的增加量。

Answer 1

【答案】大 （F-mg）(h+x1) 圖像斜率近似為1

【解析】

(1)[1]由于滑輪的摩擦，若把力傳感器裝在右側輕繩上則實驗的誤差會更大；

(2)[2]計數點5的瞬時速度

鋁塊動能的增加量

[3]合外力做的功

(3)[4]由實驗原理得

所以只有在圖像斜率的值約為1時，才能得到結論：外力做的功等于動能的增加量。