Question

【题目】如图甲所示是探究“恒力做功与物体动能改变的关系”实验装置，主要实验步骤如下：

①用天平测出滑块（含滑轮）质量M=240 g，并安装好实验装置；

②适当垫高长木板不带滑轮的一端，滑块不挂轻绳，挂上纸带，轻推滑块使滑块沿长木板匀速运动；

③轻绳通过轨道末端的滑轮和滑块上的滑轮，一端挂在力传感器上，另一端挂质量为m=100 g的钩码，两轻绳与木板平行；

④接通打点计时器电源，释放滑块，打出一条点迹清晰的纸带，如图乙所示，相邻计数点间时间间隔为0.1 s，并记录力传感器示数F=0.39 N．

回答下列问题：

（1）滑块从B运动到D的过程中，合力对滑块所做的功W=__________J，滑块动能的增量_________J；（计算结果均保留2位有效数字）

（2）多次实验发现合力对滑块所做的功W总略大于滑块动能的增量，可能的原因是________（填选项前面字母）．

A．没有满足滑块质量远大于钩码质量

B．平衡摩擦力过度

C．滑轮摩擦影响

（3）利用该实验装置还可以完成的物理实验有：___________（写出一种即可）．

Answer 1

【答案】0.14； 0.13； C； 研究匀变速直线规律；探究加速度与合外力的关系；探究加速度与质量的关系；测量滑块与长木板间的动摩擦因数．

【解析】

（1）由图知，合外力对滑块做的功为：W=2FxBD=0.14J；

根据匀变速直线运动的规律可求：，，

所以滑块动能的增量：；

（2）A．因有拉力传感器测量绳上的拉力，故不需要没有满足滑块质量远大于钩码质量，A错误；

B．若平衡摩擦过度，会有重力做正功，动能的增量应大于合外力做的功，所以B错误；

C．滑轮有摩擦，需克服摩擦做功，有一部分能量转化为内能，动能的增量略小于合外力做的功，C正确；

（3）有打点计时器、纸带，可研究匀变速直线运动的规律；也可测量滑块与长木板间的动摩擦因数；加速度、质量、合外力均可测，故也可以研究加速度与质量、合外力的关系．