Question

【題目】某同學為探究“合力做功與物體動能改變的關系”設計了如下實驗，他的操作步驟如下：

(1)按圖連接實驗裝置，其中小車質量M=0.20kg，鉤碼總質量m=0.05kg。

(2)釋放小車，然后接通打點計時器的電源（電源頻率為f=50Hz），打出條紙帶。

(3)他在多次重復實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條，如圖所示。把打下的第一點記作0，然后依次取若干個計數點，相鄰計數點間還有4個點未畫出，用厘米刻度尺測得各計數點到0點距離分別為d1=0.041m，d2=0.055m，d3=0.167m，d4=0.256m，d5=0.360m，d6=0.480m。他把鉤碼重力作為小車所受合力（當地重力加速度g取9.8m/s2），算出打下“0”點到打下“5”點這一過程中合力做功W=____J（結果保留三位有效數字），此過程的動能改變量的表達式為Ek=______（用相關數據前字母列式），算得Ek=0.125J。

(4)此次實驗探究的結果偏差很大，沒能得到“合力對物體做的功等于物體動能的變化”這一結論。通過反思，他認為產生較大偏差的原因如下，其中可能的是___________。

A．沒有平衡摩擦力，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多

B．鉤碼質量沒有遠小于小車質量，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多

C．先釋放小車后接通打電計時器，使得動能變化量的測量值比真實值偏小

D．計算“5”點的瞬時速度時，兩計數點間時間間隔誤取了0.08s

Answer 1

【答案】0.176 AB

【解析】

(3)[1]把鉤碼重力作為小車所受合力，打下“0”點到打下“5”點這一過程中合力做功

[2]相鄰計數點間還有4個點未畫出，則計數點間時間點隔為，打下“5”點時小車的速度

打下“0”點到打下“5”點這一過程中，小車動能改變量

(4) AB．鉤碼質量沒有遠小于小車質量，鉤碼小降的加速度較大，繩中拉力小于鉤碼重力，又沒有平衡摩擦力，鉤碼重力（測量的合力）大于小車所受的真實合力（繩中拉力減去摩擦力），使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多，故AB項正確；

C．先釋放小車后接通打電計時器，打“0”點時小車動能大于0，使得動能變化量的測量值比真實值偏大，故C項錯誤；

D．計算“5”點的瞬時速度時，兩計數點間時間間隔誤取了0.08s，會使測量的速度偏大，使得動能變化量的測量值比真實值偏大，故D項錯誤。

故選AB。