某同学在实验室用如图所示的装置来研究有关做功的问题。(1)如图甲,在保持M>>m条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力,在控制小车的质量不变的情

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能/2022-11-06 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

某同学在实验室用如图所示的装置来研究有关做功的问题。

(1)如图甲,在保持M>>m条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力,在控制小车的质量不变的情况下进行实验。 在实验中,该同学先接通打点计时器的电源,再放开纸带,如图乙是在m=100g,M=1kg情况下打出的一条纸带,O为起点,A、B、C为过程中的三个相邻的计数点,相邻的计数点之间有四个点没有标出,有关数据如图乙,则打B点时小车的动能为Ek=        J,从开始运动到打击B点时,绳的拉力对小车做功W=      J。(保留2位有效数字)(g=9.8m/s2)
(2)在第(1)中绳的拉力对小车做功W大于小车获得的动能EK,请你举出导致这一结果的主要原因                        (写出一种即可)

◎ 答案


◎ 解析

(1)根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度求解B点速度,再根据动能表达式求动能;根据功的定义式求解拉力的功;(2)可以从实验原理角度分析系统误差,从测量角度分析偶然误差.
解:(1)匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度,故vB=≈1.0m/s
故动能为Ek=Mv2=×1×12=0.50J 绳的拉力对小车做功为W=mg?xB=0.1×9.8×0.5155≈0.51J
(2)从实验原理角度分析系统误差,从测量角度分析偶然误差;主要原因摩擦没有能完全抵消,沙与沙桶的重力大于绳的拉力(写出一种即可).
点评:本题关键从实验原理角度分析计算动能的增加量和合力做的功,同样从实验原理角度分析误差来源.

◎ 知识点

    专家分析,试题“某同学在实验室用如图所示的装置来研究有关做功的问题。(1)如图甲,在保持M>>m条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力,在控制小车的质量不变的情…”主要考查了你对  【机械能】  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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