Question

【題目】為驗(yàn)證“拉力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”某同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室找到下列器材：長(zhǎng)木板一端帶有定滑輪、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、質(zhì)量為200g的小車(chē)、質(zhì)量分別為10g、30g和50g的鉤碼、細(xì)線(xiàn)、交流電源頻率為。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，請(qǐng)完成下列問(wèn)題：

小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中獲得一條紙帶并用刻度尺進(jìn)行測(cè)量，如圖乙所示，則AB間距離為______cm。

小紅同學(xué)用質(zhì)量為50g的鉤碼做此實(shí)驗(yàn)，獲得一條紙帶，他將紙帶上打的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為“0”，且認(rèn)為打“0”時(shí)小車(chē)的速度為零，其后依次標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5、相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)，如圖丙所示。該同學(xué)測(cè)量出計(jì)數(shù)點(diǎn)0到計(jì)圖丙數(shù)點(diǎn)3、4、5的距離，并標(biāo)在圖丙上。如果將鉤碼的重力在數(shù)值上當(dāng)作小車(chē)所受的拉力，則在打計(jì)數(shù)點(diǎn)0到4的過(guò)程中，拉力對(duì)小車(chē)做的功為______J，小車(chē)的動(dòng)能增量為______J.取重力加速度，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字

由中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，小紅同學(xué)并沒(méi)有能夠得到“拉力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能增量”的結(jié)論，且對(duì)其他的點(diǎn)如2、3、5點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果與“4”計(jì)數(shù)點(diǎn)結(jié)論相似。你認(rèn)為產(chǎn)生這種實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要原因有______。

A.先釋放小車(chē)再接通電源

B.鉤碼的質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)大于小車(chē)的質(zhì)量

C.沒(méi)有考慮鉤碼動(dòng)能的增加

D.沒(méi)有平衡小車(chē)與長(zhǎng)木板間及紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦力

Answer 1

【答案】(1)6.25 (2)0.059 0.034 (3)CD

【解析】

(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器，使用交流電源；

(2)將砝碼重力當(dāng)作小車(chē)所受合外力，根據(jù)功的定義可以正確解答，根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度可以求出第4個(gè)點(diǎn)的速度大小，進(jìn)一步求出其動(dòng)能大小；

(3)實(shí)驗(yàn)誤差主要來(lái)自?xún)蓚�(gè)方面一是由實(shí)驗(yàn)原理不完善，沒(méi)有平衡摩擦力導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差，一是由數(shù)據(jù)測(cè)量如測(cè)量距離等導(dǎo)致的偶然誤差，可以從這兩個(gè)方面進(jìn)行分析。

（1）毫米刻度尺的讀數(shù)要讀到毫米的下一位，即要估讀到毫米的下一位，所以，其中最后的5是估讀的；

（2）小車(chē)在鉤碼的拉動(dòng)下從點(diǎn)所做的功，由功的公式來(lái)求：

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式先求：。

增加的動(dòng)能。

（3）從計(jì)算結(jié)果來(lái)看，小車(chē)動(dòng)能的增加小于拉力所做的功，這是系統(tǒng)誤差造成的，由以下提供的答案來(lái)看，先釋放小車(chē)后通電及拉力沒(méi)有近似等于鉤碼的重力等這是偶然誤差造成的，只有CD是系統(tǒng)誤差造成的，顯然鉤碼動(dòng)能也增加了，還有紙帶的阻力沒(méi)有考慮等，這才是造成增加動(dòng)能稍小的原因，故選CD。