Question

【题目】某同学利用打点计时器、已知质量为m的滑块、可调节高度的斜面、直尺等仪器进行“探究动能定理”的实验，如图所示，他首先将打点计时器固定在斜面的上端，并将滑块与纸带相连，让纸带穿过打点计时器，接通低压交流电源(已知其频率为f)后释放滑块，打点计时器在纸带上打下一系列记数点．

回答下列问题：(用已知字母表示)

（1）写出影响滑块动能变化的主要因素_________________。

（2）该实验探究中为了求合力，应先求出滑块与斜面的动摩擦因数．该同学通过多次调节斜面的高度，得到一条打点间距均匀的纸带，如图甲所示，此时相对应的斜面长为L、斜面高为h.由此可求出滑块与斜面的动摩擦因数为μ＝________。

（3）保持斜面长度不变，升高斜面高度到H(H＞h)，该同学在实验中得到一条打点清晰的纸带，如图乙所示，用直尺测出x1、x2、x3，对A、B两点研究：此时滑块在A、B两点的速度大小为：vA＝________，vB＝________。

（4）如果该同学在记录数据时各物理量的单位分别是：L、H、x1、x2、x3单位为cm，质量m单位是kg，频率f单位为Hz，重力加速度g单位为m/s2，对AB段进行研究，在实验允许的误差范围内，该同学根据记录的数据直接计算合力对滑块所做的功为W，滑块动能的改变量为ΔEk，结果发现两者的差别很大，其原因是________。写出该同学计算出的数值W与ΔEk之间正确关系的表达式________。

Answer 1

【答案】重力做功、摩擦力做功 f 单位没有统一用国际单位 W＝ΔEk×10－2J

【解析】

（1）[1]小车在斜面上加速下滑时，受三个力：重力、支持力、摩擦力等，显然支持力不做功，那么影响动能的功有重力的功及摩擦力的功；

（2）[2]由题图甲可知滑块在斜面上做匀速直线运动，则有：

mgsinθ＝μmgcosθ(θ为斜面的倾角)，

可得

。

（3）[3][4]由匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得A点的瞬时速度是

，

B点的瞬时速度是

；

（4）[5][6]该同学根据记录的数据直接计算合力对滑块所做的功为W和滑块动能的改变量为ΔEk，两者数值差别很大，说明该同学在探究动能定理时单位没有统一用国际单位，应修正为

W＝ΔEk×10－2J。