Question

【題目】如圖甲所示是探究“恒力做功與物體動能改變的關系”實驗裝置，主要實驗步驟如下：

①用天平測出滑塊（含滑輪）質量M=255.0g，并安裝好實驗裝置；

②適當墊高長木板不帶滑輪的一端，滑塊不掛輕繩，掛上紙帶，輕推滑塊使滑塊沿長木板勻速運動；

③輕繩通過軌道末端的滑輪和滑塊上的滑輪，一端掛在力傳感器上，另一端掛質量為m=100g的鉤碼，兩輕繩與木板平行；

④接通打點時器電源，釋放滑塊，打出一條點跡清晰的紙帶，如圖乙所示，相鄰計數點間時間間隔為0.1s，并記錄力傳感器示數F=0.39N。

回答下列問題：

（1）滑塊從B運動到D的過程中，合力對滑塊所做的功W=_____J，滑塊動能的增量Ek=_______J；（計算結果均保留3位有效數字）

（2）多次實驗發現合力對滑塊所做的功W總略大于滑塊動能的增量Ek，可能的原因是_____（填選項前面字母）

A．沒有滿足滑塊質量遠大于鉤碼質量

B．平衡摩擦力過度

C．滑輪摩擦影響

Answer 1

【答案】0.140 C

【解析】

(1)[1][2] 合力對滑塊做功為：

W=2FxBD=2×0.39×（0.0751+0.1049）J=0.140J

根據勻變速直線運動的規律，B點的速度：

D點速度：

滑塊動能增加量

(2)[3] A．繩子拉力直接由傳感器示數讀出即可，不需要滿足滑塊質量遠大于鉤碼質量這個條件，故A錯誤；
B．如果平衡摩擦力過度，會出現合力對滑塊所做的功W小于或者等于滑塊動能的增量△Ek，故B錯誤；
C．從功能關系看出：該實驗一定有機械能轉化為內能的，即試驗中有存在摩擦力做負功的情況，故C正確；
故選：C。