Question

某实验室可利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”。如图，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的轻细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用速度传感器记录小车通过A、B时的速度大小中车中可以放置砝码。

实验主要步骤如下：

①测量小车（包括拉力传感器）的质量M₁；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；

②将小车停在靠右方的C位置，接通电源后释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度。

③在小车中增加砝码或                   重复②的操作。

（2）下表是他们测得的一组数据，其中M是M₁与小车中砝码质量之和，是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间对小车所作的功。表格中的△E₃=             ，W₃=             。（结果保留三位有效数字）

（3）分析下表，在误差范围内你可以得到的结论是                                ；

造成误差的原因                                                             。

数据记录表

次数	M/kg	/(m/s)2	△E/J	F/N	W/J
1	0.500	0.760	0.190	0.400	0.200
2	0.500	1.65	0.413	0.840	0.420
3	0.500	2.40	△E1	1.220	W3
4	1.000	2.40	1.20	2.420	1.21
5	1.000	2.84	1.42	2.860	1.43

 

 

Answer 1

【答案】

（1）改变钩码的个数（2）0．600；0．610 （3）拉力F对小车所做的功等于小车和砝码动能的变化；小车在运动过程中克服阻力做功

【解析】

试题分析：小车在钩码的作用下拖动纸带在水平面上做加速运动，通过速度传感器可算出A B两点的速度大小，同时利用拉力传感器测量出拉小车的力，从而由AB长度可求出合力做的功与小车的动能变化关系．

解：（1）改变钩码的个数.

（2）由各组数据可见规律

可得△E₃=0.600J

观察F-W数据规律可得数值上W₃= ="0.610" J

（3）结论是拉力F对小车所做的功等于小车和砝码动能的变化；造成误差的原因小车在运动过程中克服阻力做功。

考点：探究功与速度变化的关系．

点评：值得注意的是：钩码的重力不等于细线的拉力，同时学会分析实验数据从而得出规律．