某同学为探究“合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:A.按如图摆好实验装置,B.将质量M=0.20kg的小车拉到打点计时器附近,并按住小车,C.在总质量

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◎ 题目

某同学为探究“合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:
A.按如图摆好实验装置,
B.将质量M=0.20 kg的小车拉到打点计时器附近,并按住小车,
C.在总质量m分别为10 g、30 g、50 g的三种
钩码中,挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线
的挂钩上,
D.接通打点计时器的电源(电源频率为f=50 Hz), 然后释放小车,打出一条纸带。
①多次重复实验,从中挑选一条点迹清晰的纸带如图所示。把打下的第一点记作“0”,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用毫米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1=0.0075 m,d2=0.03001m,d3=0.0675 m,d4=0.1200 m,d5=0.1875m,d6=0.2700 m,他把钩码重力(当地重力加速度g=9.8 m/s2)作为小车所受合力算出打下“0”点到打下“5”点合力做功。则合力做功=______ ,小车动能的改变量=______(结果保留三位有效数字)。

② 此次实验探究的结果,他没能得到“合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                    ;                            。(写出两条即可)

◎ 答案

(0.0919   0.0563  每空2分   (小车与桌面之间存在摩擦力   钩码质量没有远小于小车质量    每条1分

◎ 解析


试题分析:(根据功的公式,代入数据解得:W=0.0919J;打点5时的速度,T=0.1s,小车动能的变化量;②产生误差的原因,小车与桌面间有摩擦,使得一部分重力势能转化为内能,动能的增加,漏掉钩码的动能,即钩码质量没有远小于小车质量。

◎ 知识点

    专家分析,试题“某同学为探究“合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:A.按如图摆好实验装置,B.将质量M=0.20kg的小车拉到打点计时器附近,并按住小车,C.在总质量…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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