Question

某探究學習小組的同學欲探究恒力做功與物體動能變化的關系，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到打點計時器所用的學生電源一臺、天平、刻度尺、導線、復寫紙、紙帶、小桶和沙子若干。當小車連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上小沙桶。

（1）某同學的實驗步驟如下：用天平稱量小車的質量M和沙與桶的總質量m。讓沙桶帶動小車加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L，算出這兩點的速度v₁與v₂。

  ①本實驗裝置圖(準備放開小車時刻)中有什么缺點或錯誤？

 

                                                                   

  ②要完成本實驗，還缺哪些重要實驗步驟？

 

                                                                     

  ③本實驗認為小車所受合外力等于沙桶重力，則應控制的實驗條件是什么？

 

                                                                     

（2）在實驗操作正確的前提下,若挑選的一條點跡清晰的紙帶如下圖所示，已知相鄰兩個點間的時間間隔為T，從A點到B、C、D、E、F點的距離依次為s₁、s₂、s₃、s₄、s₅（圖中未標s₃、s₄、s₅），則由此可求得紙帶上由B點到E點所對應過程中，合外力對小車所做的功W=              ；該小車動能改變量的表達式為△E_K=                    （結果用題中已知物理量的符號表示）；在誤差允許范圍內若滿足      ，則動能定理得證

 

Answer 1

（1）①實驗裝置圖中存在的問題有：細線與軌道平面應該平行；---1分

      初始時刻，小車應緊靠打點計時器 ---1分    

        ②所缺的步驟：調節軌道的傾斜程度，使小車在無拉力時能在軌道上勻速運動（或平衡摩擦力）------1分                                   

        ③應該控制的實驗條件是M>>m------1分               

  （2）   ---1分

        ---1分

      W=△E_K-----1分

解析:略