[题目]某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系设计了如下实验.请将他的操作步骤补充完整:(1)按图连接实验装置.须将木板的右端稍微垫高.目的是其中小车质量M＝0.20 kg钩码总质量m＝0.05 kg.(2)已知电源频率为f.实验中先后 .打出一条纸带．(3)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条.如图所示．把打下的第一� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”设计了如下实验，

请将他的操作步骤补充完整：

(1)按图连接实验装置，须将木板的右端稍微垫高，目的是________

其中小车质量M＝0.20 kg钩码总质量m＝0.05 kg.

(2)已知电源频率为f，实验中先__________后__________，打出一条纸带．

(3)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图所示．把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1＝0.041 m，d2＝0.055 m，d3＝0.167 m，d4＝0.256 m，d5＝0.360 m，d6＝0.480 m…，他把钩码重力(当地重力加速度g＝10 m/s2)作为小车所受合力，算出打下0点到打下第5点合力做功W＝________J(结果保留三位有效数字)，用正确的公式Ek＝________(用相关数据前字母列式)把打下第5点时小车的动能作为小车动能的改变量，算得Ek＝0.125 J.

(4)此次实验探究的结果，没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大．通过反思，你认为产生误差的主要原因是________．

【答案】平衡摩擦力接通电源释放小车 0.180 钩码质量太大

【解析】

（1）[1]．为使小车受到的合力等于绳子的拉力，须将木板的右端稍微垫高，以平衡摩擦力；

（2）[2][3]．实验室应先接通电源，待打点稳定后，再释放小车；

（3）[4][5]．根据题意物体所受合外力为

F=mg=0.05×10=0.50N

根据功的定义可知

W=Fs=mgh=0.180J

根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出第5个点的速度大小为

(其中T=5×=)

动能公式为

Ek= =

（4）[6]．设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：

对小车

F=Ma①

对钩码有

mgF=ma②

F==

由此可知当M>>m时，钩码的重力等于绳子的拉力，因此造成合力对物体做的功与物体动能的增量相差较大的原因是钩码质量太大．

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