Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動(dòng)能定理”．如圖所示，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其通過一個(gè)定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0 cm的A.B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器，記錄小車通過A.B點(diǎn)時(shí)的速度大小，小車中可以放置砝碼．

（1）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：

①測(cè)量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M1；把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路．

②將小車由C點(diǎn)釋放，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄細(xì)線拉力及小車通過A.B點(diǎn)時(shí)的速度．

③在小車中增加或減少砝碼，重復(fù)②的操作．

在以上實(shí)驗(yàn)中，遺漏了 步驟。

（2）下列表格是他們用正確方法測(cè)得的一組數(shù)據(jù)，其中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量M2之和，|v－v|是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量ΔE，F是拉力傳感器測(cè)得的拉力，W是F在A.B間所做的功．表格中的ΔE3＝_______，W3＝______.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

數(shù)據(jù)記錄表

次數(shù)	M/kg		ΔE/J	F/N	W/J
1	0.500	0.76	0.190	0.400	0.200
2	0.500	1.65	0.413	0.840	0.420
3	0.500	2.40	ΔE3	1.220	W3
4	1.000	2.40	1.200	2.420	1.210
5	1.000	2.84	1.420	2.860	1.430

（3）根據(jù)表格，請(qǐng)?jiān)趫D中的方格紙上作出ΔE—W圖線．

（4）根據(jù)圖線，可得 結(jié)論。

Answer 1

【答案】（1）平衡小車所受的摩擦力阻力；

（2）0. 600 J，0.610 J；

（3）見下圖：

（4）在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，合外力所做的功等于物體動(dòng)能的增量

【解析】試題分析：（1）本題研究合力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系，使繩子的拉力為小車的合力，所以則做實(shí)驗(yàn)前要平衡摩擦力，即漏掉：“平衡小車所受的摩擦力阻力”這一步驟。

（2）由前兩組數(shù)據(jù)可以得到規(guī)律為：，所以針對(duì)第三組數(shù)據(jù)可以得到：，觀察數(shù)據(jù)規(guī)律可得數(shù)值上為：。

（3）利用描點(diǎn)法在方格紙上作出△E-W圖線如圖所示：

（4）根據(jù)圖象可知，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，合外力所做的功等于物體動(dòng)能的增量，即驗(yàn)證力動(dòng)能定理。