Question

【题目】在追寻科学家研究足迹的过程中，某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系，采用了如图甲所示的实验装置。

（1）实验时，该同学用钩码的重力表示小车受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为应该采取的措施是____。（多选，填选项前的字母）

A．接通电源的同时释放小车

B．保证细线与长木板平行

C．把长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力

D．保证钩码的质量远小于小车的质量

（2）如图乙所示是实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为T = 0.10 s，图中S1 = 4.00 cm，S2 = 10.00 cm，S = 10.50 cm。测出小车的质量为M = 0.45 kg，钩码的总质量为m = 0.05 kg。从打B点到打E点的过程中，合力对小车做的功是__________，小车动能的增量是____________________。（g=9.8m/s2,结果保留2位有效数字）

Answer 1

【答案】BCD 0.051 0.047

【解析】

（1）由于小车运动过程中会遇到（滑轮和细绳、小车和木板、打点计时器和纸带之间等）阻力，所以要平衡摩擦力。平衡摩擦力时，要轻推一下小车，观察小车是否做匀速运动；由于小车加速下降，处于失重状态，拉力小于重力，小ma，勾码重量越小，ma越小，拉力与重量越接进。

（2）对系统研究，根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度，从而得出系统动能的变化量，判断系统动能的增加量与合力做功是否相等。

（1）在实验过程中需要先接通电源的后释放小车，故A错误；由于小车运动过程中会遇到阻力，同时由于小车加速下降，处于失重状态，拉力小于重力，故要使拉力接近钩码的重量，要平衡摩擦力，把长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力，以及要使钩码的质量远小于小车的质量，同时保证细线与长木板平行，故BCD正确；故选BCD.
（2）从打B点到打E点的过程中，合力对小车做的功为：W=mgh=mgs=0.05×9.8×0.1050J=0.051J；
根据中间时刻的速度等于平均速度得：，，

小车动能的增量为：△EK=MvE2-MvB2=×0.45（0.52-0.22）J=0.047J