题目内容
【题目】为验证“拉力做功与物体动能改变的关系”,某同学到实验室找到下列器材:长木板(一端带定滑轮)、电磁打点计时器、质量为200 g的小车、质量分别为10 g、30 g和50 g的钩码、细线、学生电源(有“直流”和“交流”档).该同学进行下列操作
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A.组装实验装置,如图甲所示
B.将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车
C.选用50 g的钩码挂在拉线的挂钩P上
D.释放小车,接通打点计时器的电源,打出一条纸带
E.在多次重复实验得到的纸带中选出一条点迹清晰的纸带,如图乙所示
F.进行数据采集与处理
请你完成下列问题:
(1)进行实验时,学生电源应选择用________(填“直流”或“交流”)档.
(2)该同学将纸带上打的第一个点标为“0”,且认为打“0”时小车的速度为零,其后依次标出计数点1、2、3、4、5、6(相邻两个计数点间还有四个点未画),各计数点间的时间间隔为0.1 s,如图乙所示.该同学测量出计数点0到计数点3、4、5的距离,并标在图乙上.则在打计数点4时,小车的速度大小为________m/s;如果将钩码的重力在数值上当作小车所受的拉力,则在打计数点0到4的过程中,拉力对小车做的功为________J,小车的动能增量为________J.(取重力加速度g=9.8 m/s2,结果均保留两位有效数字)
(3)由(2)中数据发现,该同学并没有能够得到“拉力对物体做的功等于物体动能增量”的结论,且对其他的点(如2、3、5点)进行计算的结果与“4”计数点相似.你认为产生这种实验结果的主要原因有(写出两条即可)
①_______________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________.
③________________________________________________________________________.
【答案】 交流; 0.58;
;
; 小车质量不满足远大于钩码质量; 没有平衡摩擦力; 没考虑砝码动能的增加;
【解析】(1)打点计时器使用交流电;
(2)由中间时刻的速度等于这段时间上的平均速度得
,拉力做的功
.小车动能的增量
;
(3)若将钩码的重力当作小车所受的拉力,则小车的质量要远大于钩码的重力;要平衡摩擦力;此题没有考虑到钩码的动能也是增加的.