Question

某物理兴趣小组为研究力做功与动能之间关系，取质量一定的物体，在水平拉力作用下在粗糙水平面上滑动，已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，通过的水平位移为2m，实验测得初始位置和末位置速度、外力做功值，记录数据如下：

物理量 数据 质量	初状态速度 （m/s）	初状态动能 （J）	拉力做功 （J）	摩擦力做功 （J）	功的代数和 （J）	末状态速度 （m/s）	末状态动能 （J）	动能的增加值 （J）
1kg	2	2	6.5	-4	2.5	3	4.5	2.5
2kg	24	4	29	-8	21	5	25	21
3kg	4	24	42	-12	30	6	54	30

请根据相关数据经计算后将表格中空白处数据填好，并根据表格得出结论：

合外力做功等于动能的变化量

．

Answer 1

分析：根据动能的定义EK=

1

2

mv2，可以求出物体的动能或者速度大小，功的定义W=FS可求出摩擦力做功大小，功是标量，因此求合外力做功，可以通过求各个力做功的代数和来求．

解答：解：当物体质量为1kg时，有：
物体初动能：Ek=

1

2

m

v

2 0

=2J，动能增量为：△E_k=4.5J-2J=2.5J；
当物体质量为2kg时，有：
摩擦力做功为：W=mgμ=-8J，W_合=29J-8J=21J；
当物体质量为3kg时，有：
物体初速度为：v=

2Ek m

=4m/s，末动能为：Ek=

1

2

mv2=54J，动能增加量为：△E_k=54J-24J=30J
根据表中数据可知，合外力做功等于动能的变化量．
故答案为：2，2.5，-8，21，4，54，30，合外力做功等于动能的变化量．

点评：本题比较简单，考查了学生实验能力和应用基本规律解题的能力，是考查学生基础知识的好题．