Question

【题目】如图所示，某学生实验小组借用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，进行“探究合外力做功和动能变化的关系”的实验：

（1）实验时使小车在砝码和托盘的牵引下运动，以此定量探究细绳拉力做功与小车动能变化的关系。

①实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、天平及图中所示的器材。若要完成该实验，必需的实验器材还有__________。

②为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做________运动。

（2）连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到如下图所示的纸带。纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。

实验时测得小车的质量为M=200g，小车所受细绳的的拉力为F=0.2N，其余数据填入下表：

请在表格中的两个空格中补填缺少的数据__________，___________(结果保留至小数点后4位)；

分析上述数据中后两列可知：在实验误差允许的范围内________________________________。

（3）实验小组进一步讨论认为可以通过绘制v2-s图线来分析实验数据。请根据表中各计数点的实验数据在图中标出对应的坐标点，并画出v2-s图线___________。

分析△v2-s图线为一条通过远点的直线，直线的斜率如果在实验误差允许范围内等于理论值，也可以得出相同的结论。这种方案中直线斜率表达式为k=________（用题目中相关物理量字母表示）。

Answer 1

【答案】 刻度尺 匀速直线运动 0.0915 0.0907 细绳拉力做功等于小车动能变化

【解析】（1）①根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带来研究小车的速度，所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离，即还需要刻度尺．
②为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动；

（2）W=mgs=0.2×0.4595=0.0915J，
△Ek=×0.2×0.9073=0.0907J
分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内细绳拉力做的功等于小车动能的变化．

（3）根据表中各计数点的实验数据在图中标出对应的坐标点，并画出v2-s图线：

分析△v2-s图线为一条通过原点的直线，直线的斜率如果在实验误差允许的范围内等于理论值，也可以得出相同的结论．这种方案中直线斜率表达式为k= ．