Question

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

①摆好实验装置如图。

②将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车。

③在质量为10 g、30 g、50 g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线的挂钩P上。

④释放小车，打开电磁打点计时器的电源，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：

①第一个点到第N个点的距离为40.0 cm。②打下第N点时小车的速度大小为1.00 m/s。该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出：拉力对小车做的功为_________ J，小车动能的增量为_________ J。

（2）此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，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帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是：_______________________________。

Answer 1

（1）0.196    0.1

（2）①小车质量没有远大于钩码质量；②没有平衡摩擦力；③操作错误：先放小车后开电源

解析：拉力对小车做的功W=mgs=0.05×9.8×0.4 J=0.196 J，小车动能的增量ΔE_k=－0=0.1 J。