Question

19．某同學(xué)用圖1所示裝置進(jìn)行“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實驗．平衡摩擦力后，通過實驗得到圖2所示的紙帶．紙帶上O為小車運(yùn)動起始時刻所打的點(diǎn)，選取時間間隔為0.1s的相鄰計數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F．實驗時小車的質(zhì)量為0.390kg，小車受到細(xì)繩的拉力為0.40N．回答下列問題：（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

（1）小車從O到E，所受合力做的功W=0.187J；動能的變化△E_k=0.179J．
（2）實驗中該同學(xué)發(fā)現(xiàn)W略大于△E_k，其主要原因是小車等受到空氣阻力作用（寫出一條即可）

Answer 1

分析 （1）由功的公式可求得合力所做的功；由平均速度公式可求得E點(diǎn)的速度，則可求得動能的增加量；
（2）分析系統(tǒng)在運(yùn)動過程中受阻力的作用情況，則可得出誤差原因．

解答 解：物體的位移為OE=46.90cm
則合外力所做的功W=F×OE=0.4×0.469=0.187J；
E點(diǎn)的速度v_E=$\frac{OF-OD}{2T}$=$\frac{0.57-0.378}{2×0.1}$=0.96m/s；
則動能的增加量△E_K=$\frac{1}{2}$mv_E²=$\frac{1}{2}×0.39×$（0.96）²=0.179J；
（2）由于小車等受到空氣阻力作用及紙帶與打點(diǎn)計時器間的相互摩擦等作用，外力的功大于動能的增加量；
故答案為：（1）0.187；0.179；（2）小車受到空氣阻力作用．

點(diǎn)評 本題考查功和速度之間的關(guān)系，要注意正確分析題意，明確受力情況，才能做出正確的解答．