Question

【题目】在“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验中，组装的实验装置如图所示：

（1）如上图所示，该学习小组的同学用沙和沙箱的总重力作为滑块受到的拉力，探究滑块所受合力做功与滑块动能变化的关系。为了让实验更加精确，该小组成员提出了以下实验指施，你认为下列做法中误的是（______）

A．保持沙和沙桶的质量远大于滑块质量

B．实验时要先接通电源再释放滑块

C．把木板的左增端垫起适当的高度以平衡摩擦力

D．调整滑轮的高度使细线与长木板平行

（2）在多次重复实验得到的纸带中选出满意的一条，如图所示，A点是打下的第一个点（速度可以看成零），ABCDEF是纸带上依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点（图中未画出），用刻度尺测得各计数点之间的距离分别为，，，，，沙桶总重力作为滑块所受合力，已知沙桶总重力为，滑块质量为，算出从打A点到打E点这一过程中合力做功W=______J（结果保留两位有效数字），滑块动能增量_____J（结果保留两位有效数字）。通过计算得到的数据结果，可以做出本实验的结论是____________________。

Answer 1

【答案】 A 0.35 0.32 在误差允许的范围内，合外力做功等于动能的增量

【解析】（1）小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力，保持沙和沙桶的质量远小于滑块质量时，沙和沙桶的重力等于绳子的拉力即为小车是合外力，故A不符合题意；实验中为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车，故B符合题意；把木板的左增端垫起适当的高度以平衡摩擦力，故C符合题意；调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故D符合题意。所以选A.

（2）A点到打E点这一过程中合力做功为：；由题意知，计数点间的时间间隔T=0.02s×5=0.1s，做匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度: ，滑块动能增量。通过计算得到的数据结果，可以做出本实验的结论是在误差允许的范围内，合外力做功等于动能的增量。