Question

某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:

a.连接好实验装置如图所示.

b.将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车.

c.在质量为10 g、30 g、50 g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线的挂钩P上.

d.释放小车,打开打点计时器的电源,打出一条纸带.

(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条.经测量、计算,得到如下数据:

①第一个点到第N个点的距离为40.0 cm.

②打下第N点时小车的速度大小为1.00 m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,拉力对小车做的功为　　　　 J,小车动能的增量为　　　　 J. 

(2)此次实验探究结果,他没能得到“恒力对物体做的功等于物体动能的增量”,且误差很大,显然,在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下,造成较大误差的主要原因有:                                     

                                     　.(至少写出两条原因) 

Answer 1

解析:(1)拉力F=mg=0.050×9.8 N=0.49 N,

拉力对小车做的功:

W=Fx=0.49×0.400 J=0.196 J,

小车动能的增量:

ΔE_k=mv²=×0.200×1.00² J=0.100 J.

(2)误差很大的可能原因:①小车质量不满足远大于钩码质量;②没有平衡摩擦力;③先放小车后开电源,使打第一个点时,小车已有了一定的初速度.

答案:(1)②0.196　0.100

(2)①小车质量没有远大于钩码质量　②没有平衡摩擦力　③先放小车后开电源,使打第一个点时,小车已有了一定的初速度(任选其二)