Question

8．为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，采用了如图所示实验装置．请回答下列问题：
（1）为了减小小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是C
A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
（2）若实验中所用小车的质量为200g，为了使实验结果尽量精确，在实验室提供的以下四种规格钩码中，应该挑选的钩码是A
A．10g         B．30g          C．50g        D．100g
（3）某实验小组挑选了一个质量为50g的钩码，在多次正确操作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：第一个点到第n个点的距离为40.0cm；打下第n点时小车的速度大小为1.30m/s．该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，则拉力对小车做的功为0.20J，小车动能的增量为0.17J．（g=10m/s²，结果保留两位小数）

Answer 1

分析 （1）平衡摩擦力时，将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动；
（2）为了使钩码的重力等于绳子的拉力，要满足钩码的质量远小于小车的质量；
（3）根据下滑的高度求出拉力做功的大小，根据第n点的速度求出小车动能的增加量．

解答 解：（1）将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力．故选：C．
（2）为了使钩码的重力等于绳子的拉力，要满足钩码的质量远小于小车的质量，故选：A．
（3）拉力对小车做的功W=mgx=0.05×10×0.4J=0.20J，小车动能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$=$\frac{1}{2}×0.05×1．{3}^{2}$J=0.17J．
故答案为：（1）C；（2）A；（3）0.20，0.17．

点评 解决本题的关键知道该实验中的两个认为：1、认为绳子的拉力等于小车的合力，前提需平衡摩擦力，2、认为钩码的重力等于绳子的拉力，前提满足钩码的质量远小于小车的质量．