Question

【题目】某实验小组做“探究动能定理”实验，装置如图甲所示。探究对象是铝块（质量小于砂桶和砂的总质量），保持其质量m不变，通过在砂桶中加砂来改变对铝块的拉力，由力传感器可测得拉力的大小F。已知当地重力加速度为g，电源频率为f。

（1）若把力传感器装在右侧轻绳上则实验的误差会更________（填“大”或“小”）。

（2）实验时，让砂桶从高处由静止开始下落，在纸带打出一系列的点，如图乙所示，其中0是打下的第一个点，取纸带上0~5过程进行研究，铝块动能的增加量ΔEk=_______，合外力做的功W=______（用题目和纸带中已知物理量符号表示）。

（3）为了更普遍地反应铝块运动过程中功与动能增加量的关系，某同学选取0点到不同计数点过程，作出ΔEk–W图象如图丙所示，他根据图像斜率的值约为_________，才得到结论：外力做的功等于动能的增加量。

Answer 1

【答案】大 （F-mg）(h+x1) 图像斜率近似为1

【解析】

(1)[1]由于滑轮的摩擦，若把力传感器装在右侧轻绳上则实验的误差会更大；

(2)[2]计数点5的瞬时速度

铝块动能的增加量

[3]合外力做的功

(3)[4]由实验原理得

所以只有在图像斜率的值约为1时，才能得到结论：外力做的功等于动能的增加量。