Question

某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，计了如下实验，他的操作步骤是：

A、安装好实验装置如图所示

B、将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车。

C、在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一下质量为50g的钩码挂在细线的挂钩p上。

D、释放小车，接通打点计时器的电源，打出一条纸带。

①在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条。经测量、计算，得到如下数据：

第一个点到第N个点的距离为40.0cm，打下第N点时的小车的速度大小为1.00m/s。该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，拉力对小车做的功为          J，小车动能的增量为          J。

②此次实验探究结时，他没能得到“恒力对物体做的功等等于物体动能的增量”，且误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作过程分析一下，造成实验误差较大的主要原因有：        、        、        。

Answer 1

①0.196（2分）       0.100（2分）

②小车质量没有远大于钩码质量（1分）；

没有平衡摩擦力（1分）；

操作错误：先放小车后接通电源（1分）

解析：①拉力F＝mg＝0.050×9.8 N＝0.49 N

拉力对小车做的功W＝F×l＝0.49×0.400 J＝0.196 J

小车动能的增量ΔE_k＝mv²＝×0.200×1.00² J＝0.100 J

②误差很大的可能原因：小车质量不满足远大于钩码质量；没有平衡摩擦力；先放小车后接通电源，使打第一个点时，小车已有了一定的初速度。