Question

【题目】某同学利用打点计时器、已知质量为m的滑块、可调节高度的斜面、直尺等仪器进行《探究动能定理》的实验（如图1），他首先将打点计时器固定在斜面的上端，并将滑块与纸带相连，让纸带穿过打点计时器，接通低压交流电源（已知频率为f）后释放滑块，打点计时器在纸带上打下一系列记数点．
回答下列问题：（用已知字母表示）

（1）写出影响滑块动能变化的主要因素
（2）该实验探究中为了求合外力，应先求出滑块与斜面的动摩擦因数．该同学通过多次调节斜面的高度，得到一条打点间距均匀的纸带（如图2），此时相对应的斜面长为L斜面高为h．由此可求出滑块与斜面的动摩擦因数为μ=
（3）保持斜面长度不变，升高斜面高度到H（H＞h），该同学在实验中得到一条打点清晰的纸带（如图3），用直尺测出S1 S2 S3 ， 对A、B两点研究：
此时滑块在A、B两点的速度大小为：VA= ， VB=
（4）如果该同学在记录数据时各物理量的单位分别是：L、H、S1、S2、S3为cm，m为kg，f为Hz，g为m/s2 ， 对AB段进行研究，在实验允许的误差范围内，该同学根据记录的数据直接计算合外力对滑块所做的功为W，滑块动能的改变量为△Ek ， 结果发现两者的差别很大，请分析其原因．写出该同学计算出的数值W与△Ek之间正确关系的表达式．

Answer 1

【答案】
（1）

解：对滑块进行受力分析可知，滑块下滑的过程中受到重力．斜面的支持力和摩擦力的作用，其中支持力不做功，因此，影响滑块动能变化的主要因素是重力和摩擦力．

（2）
（3）；
（4）W=△Ek× 10 ﹣2
【解析】解：（1）对滑块进行受力分析可知，滑块下滑的过程中受到重力．斜面的支持力和摩擦力的作用，其中支持力不做功，因此，影响滑块动能变化的主要因素是重力和摩擦力．（2）从图2中可知，滑块所做的运动为匀速直线运动，受到的合外力等于0；所以：mgsinθ=μmgcosθ
整理得： （3）A点的瞬时速度等于OB段的平均速度， B点的瞬时速度等于AC段的平均速度 ；（4）该同学使用的长度的单位不统一，导致探究的结论不对．可能是错误的主意原因． 应为W=△Ek× 10 ﹣2 ．
所以答案是：（1）影响滑块动能变化的主要因素是重力和摩擦力．（2） ；（3） ； ； （4） W=△Ek× 10 ﹣2