Question

（8分）如圖， “驗(yàn)證變力做功的動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)裝置放置在水平桌面上，兩塊磁鐵分別安裝于力傳感器和小車對(duì)應(yīng)位置，且同性磁極相對(duì)，兩擋光片寬均為1cm。

（1）讓小車向力傳感器方向運(yùn)動(dòng)，擋光片a經(jīng)過(guò)光電門傳感器時(shí)測(cè)得此時(shí)小車速度v₀，同時(shí)觸發(fā)力傳感器以及位移傳感器工作，磁力對(duì)小車做   功（選填“正”或“負(fù)”），擋光片b（a、b間距為5cm）經(jīng)過(guò)光電門時(shí)再次測(cè)得此時(shí)小車的速度v_t，同時(shí)（實(shí)際有一定延時(shí)）觸發(fā)傳感器停止工作。

（2）計(jì)算機(jī)上顯示出F-s圖像，圖像中的       即為此過(guò)程變力做功W。
（3）某同學(xué)測(cè)得小車及車上傳感器、磁鐵等總質(zhì)量m＝0.180kg，v₀＝0.341m/s，v_t＝0.301m/s，則小車動(dòng)能的變化量ΔE_k＝       J（保留兩位有效數(shù)字），他選取如右圖所示的選擇區(qū)域后，計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算出變力做功W，發(fā)現(xiàn)W與ΔE_k相差較大，其主要原因是       。

Answer 1

（1）負(fù) （2分）（2）圖線包圍的面積 （2分）（3）-0.0023 （2分） 選擇區(qū)域過(guò)大 （2分）

同性磁極相對(duì)，互相排斥，磁場(chǎng)力對(duì)小車做負(fù)功，F(xiàn)---s圖線與坐標(biāo)軸包圍的面積大小表示變力做功的大小，小車動(dòng)能的增加量ΔE_k=mv_t²/2-mv₀²/2="-0.0023" J,計(jì)算變力做功大小時(shí)應(yīng)選擇圖線與坐標(biāo)軸包圍的面積。