Question

【题目】某物理小组利用如图甲所示的装置进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验．试分析下列问题：

（1）为平衡小车在实验中受到的摩擦力，可取下细绳及托盘，通过调整垫片位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做运动（选填“匀速”或“匀加速”）．
（2）图乙是实验中选出的一条纸带，O点为小车运动起始时所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G．他们通过计算得出本次实验中小车所受细线拉力为0.2N，测出小车质量为0.2kg，请完成下列问题：
①当打点计时器打下计数点F点时，合外力对小车做的功为W=J，小车动能的变化量△Ek=J（计算结果均保留四位有效数字）．
②他们计算出打点计时器分别打下B、C、D、E、F五个计数点时，合外力对小车做的功W以及小车相应的动能变化量△Ek ， 最后得到了如图丙所示的W﹣△Ek图象．根据图象可知：在实验误差范围内，合外力对小车做的功（选填“大于”、“等于”或“小于”）小车动能的变化量．

Answer 1

【答案】
（1）匀速
（2）0.1115；0.1105；等于
【解析】解：（1）为保证拉力等于小车受到的合力，需平衡摩擦力，当纸带上每2个点之间的距离相等时，小车做匀速直线运动；（2）①拉力的功为：W=FxOF=0.2N×0.5575m=0.1115J；
F点的瞬时速度为： =1.051m/s；
故F点的动能为 =0.1105J
小车动能的变化量△Ek=EK﹣0=0.1105J
②根据图丙所示的W﹣△Ek图象可知：在实验误差范围内，合外力对小车做的功等于小车动能的变化量．
所以答案是：（1）匀速；（2）①0.1115；0.1105；②等于