题目内容

【题目】利用如图所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系.小车的质量为M=200.0 g,钩码的质量为m=10.0 g,打点计时器的电源为50 Hz的交流电.

(1)挂钩码前,为了消除摩擦力的影响,平衡摩擦力的具体步骤为_________

(2)挂上钩码,按实验要求打出的一条纸带如图所示.选择某一点为O,依次每隔4个计时点取一个计数点.用刻度尺量出相邻计数点间的距离,记录在纸带上.计算打出各计数点时小车的速度v,其中打出计数点“1”时小车的速度v1=______m/s.(结果保留两位有效数字)

(3)将钩码重力视为小车受到的拉力,取g=9.80 m/s,利用W=mg算出拉力对小车做的功W.利用算出小车动能,并求出动能的变化量.计算结果见下表.

2.45

2.92

3.35

3.81

4.26

2.31

2.73

3.12

3.61

4.00

请根据表中的数据,在答题卡的方格纸上作出图象

(4)实验结果表明,总是略小于W.某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的.用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F=________N.(结果保留两位有效数字)

【答案】小车做匀速运动0.228 0.093

【解析】

(1)挂钩码前,为了消除摩擦力的影响,应调节木板右侧的高度,直至向左轻推小车观察到小车做匀速运动,摩擦力达到平衡.
(2)计数点1的瞬时速度v1m/s=0.228m/s.
(3)根据表格中的数据做出Ek-W图象如图所示.


(4)对整体分析,根据牛顿第二定律得,a=,则小车受到的实际拉力

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