题目内容
【题目】如图所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：
(1)为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做______________运动．
(2)连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到下图所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2 N，小车的质量为0.2 kg.请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化ΔEk。补填表中空格_______；__________.(结果保留至小数点后第四位).
O—B | O—C | O—D | O—E | O—F | |
W/J | 0.0432 | 0.0572 | 0.0734 | 0.0915 | |
ΔEk/J | 0.0430 | 0.0570 | 0.0734 | 0.0907 |
分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内W＝ΔEk，与理论推导结果一致．
(3)实验前已测得托盘质量为7.7×10－3kg，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为_______________kg(g取9.8 m/s2，结果保留至小数点后第三位)．
【答案】匀速直线 0.1115 0.1105 0.015
【解析】
(1)物块平衡阻力需要依靠自身的重力的分力来平衡，所以物块所受合外力为零，做匀速直线运动；
(2)根据功的公式求出合外力做功的大小，结合某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出
点的速度，从而得出动能的变化量；
(3)根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度，对砝码和砝码盘分析，根据牛顿第二定律求出砝码的质量。
(1)[1]物块所受合外力为零时，物块所受阻力和重力的分力平衡，达到平衡阻力的目的，故物块应该做匀速直线运动；
(2)[2]合力做功：
[3]点的速度：
故点的动能为：
(3)[4]根据
，运用逐差法得：
由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
