Question

某同學為了探究“恒力做功與物體動能變化的關系”，他設計了如圖所示的實驗．他的操作步驟如下：
A．按圖示裝置安裝好實驗器材；
B．在質量為10克、20克、50克的三種鉤碼中，他挑選了一個質量為50克的鉤碼掛在細線P的下端；
C．將質量為200克的小車靠近打點計時器，并用手按住；
D．先接通打點計時器的電源，再釋放小車，打出一條紙帶；
E．重復上述實驗操作，再打幾條紙帶．
（1）在多次實驗得到的紙帶中，他選出了一條自認為滿意的紙帶，經測量和計算得到如下實驗數(shù)據(jù)：
①紙帶上第一個點到第N個點的間距為40.00cm；
②打下第N個點時，小車的瞬時速度大小為1.20m/s
該同學將鉤碼所受的重力當作細線對小車的拉力，計算出從打下第一個點到打下第N個點的過程中，細線拉力對小車所做的功為______J，小車的動能增加量為______J．（當?shù)刂亓�加速度g取9.8m/s²，計算結果均保留三位有效數(shù)字）
（2）此次實驗探究結果誤差很大，顯然，在實驗探究過程中忽視了某些能夠產生誤差的因素．請你根據(jù)該同學的實驗裝置和操作步驟幫助他分析一下，造成較大誤差的主要原因是：①______；②______．

Answer 1

（1）重力做的功為：W=mgh=0.05kg×9.8N/kg×0.4m=0.196J；
（2）動能增加量為：△Ek=

1

2

mv2=

1

2

×0.2×1．22J=0.144J；
（3）對小車受力分析，受重力、支持力、拉力和摩擦力；
勾碼加速下滑，處以失重狀態(tài)，故其對細線的拉力小于其重力，加速度越小，拉力與重力越接進；
故應該使勾碼的質量遠小于小車的質量，即m＜＜M；
由于摩擦力的影響，拉力不等于合力，故應該將不帶滑輪的一段適當墊高，是重力的下滑分力恰好等于摩擦力，即平衡摩擦力．
故答案為：（1）0.196；  （2）0.144；（3）①未平衡摩擦力或平衡不夠；②不滿足m＜＜M條件．