Question

【题目】探究外力做功与物体动能变化关系的实验装置如图甲所示，根据实验中力传感器读数和纸带的测量数据等可分别求得外力对小车做的功和小车动能的变化．

（1）关于该实验，下列说法中正确的有（________）

A．调整滑轮高度，使连接小车的细线与木板平行

B．实验中要始终满足钩码的质量远小于小车的质量

C．若纸带上打出的是短线，可能是打点计时器输入电压过高造成的

D．平衡摩擦力时，调整垫块的高度，改变钩码质量，使小车能在木板上做匀速运动

（2）除了图甲中注明的器材外，实验中还需要交流电源、导线、刻度尺和____________． （3）某次实验中打出了一条纸带，其中一部分如图乙所示：

若各个打点是连续的计时点，A、B、D、E、F各点与O点间的距离如图，设小车质量为m，打点周期为T，本次实验过程中力传感器的读数为F. 则A到E过程外力做功W＝______，小车动能变化ΔEk＝______；在不同次实验中测得多组外力做功Wi和对应的动能变化ΔEki的数据，作出W-ΔEk图象如图丙所示，图线斜率约等于1，由此得出的结论是_________．

Answer 1

【答案】 AC 天平 外力对物体做的功等于物体动能的增量

【解析】试题分析：实验要验证外力对物体做的功等于物体动能的增量，所以需要根据求解外力做的功，根据匀变速直线运动过程中的中间时刻速度等于该段过程中的平均速度求解速度，从而求解动能的变化量， 图像的斜率表示,所以若斜率为1，则说明两者相等，从而得出外力对物体做的功等于物体动能的增量的结论．

（1）为了使得绳子的拉力等于小车的合力，应使得连接小车的细线与木板平行，A正确；由于本实验中绳子的拉力可以通过力传感器读出，所以不需要始终满足钩码的质量远小于小车的质量，B错误；打的不是点，而是短线：可能是因为振针过低，也可能是所加电压过高，使振幅过大，二者导致于纸带接触的时间过长而是短线，C正确；在平衡摩擦力时，在小车不悬挂钩码的倾斜下，调整垫块的高度，使得小车能在木板上做匀速直线运动，即可，D错误；

（2）因为要计算小车的动能，所以还需要测量小车的质量，故需要天平；

（3）外力做功，根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可知， ，故动能变化量为，图线斜率约等于1，则，所以可得外力对物体做的功等于物体动能的增量．