Question

【題目】探究外力做功與物體動能變化關系的實驗裝置如圖甲所示，根據實驗中力傳感器讀數和紙帶的測量數據等可分別求得外力對小車做的功和小車動能的變化．

(1)關于該實驗，下列說法中正確的是 （________）

A．調整滑輪高度，使連接小車的細線與木板平行

B．實驗中要始終滿足鉤碼的質量遠小于小車的質量

C．每次實驗必須讓小車從同一位置由靜止開始下滑

D．平衡摩擦力時，要調整墊塊的高度，改變鉤碼質量，使小車能在木板上做勻速運動

(2)從實驗中選出了一條紙帶，如圖乙所示：A、B、C、D、E、F是連續六個計數點，相鄰兩個計數點時間間隔為T，各點到O點的距離如圖，設小車質量為m，本次實驗中力傳感器的讀數為F. 則A到E過程中外力做功W＝___，小車動能變化ΔEk＝___（用題中所給字母表示）。在不同次實驗中測得多組外力做功W和對應的動能變化ΔEk的數據，作出W-ΔEk圖像如圖丙所示，圖線斜率約等于1，由此得出的結論是_________．

Answer 1

【答案】 (1) A 外力對物體做的功等于物體動能的增量

【解析】（1）A．為了使繩子的拉力等于小車的合力，應該使得連接小車的細線與木板平行，故A正確；

B、由于本實驗中存在力傳感器，所以不需要始終滿足鉤碼的質量遠小于小車的質量，故B錯誤；

C、在探究外力做功與物體動能變化關系的實驗中，使用了紙帶上兩點來驗證，主要是看這兩點之間的動能變化與合外力做功（即砝碼做功）之間的關系，所以沒有必要讓小車從同一位置由靜止開始下滑，故C錯誤；

D、平衡摩擦力時，應該在不懸掛鉤碼的條件下，調整墊塊的高度，使得小車能在木板上做勻速直線運動即可，故D錯誤；

故選A

（2）根據功的定義;則A到E過程中外力做功W＝，

利用中點時刻的速度等于平均速度可求得：

則動能的變化為 若W-ΔEk圖線斜率約等于1，則說明外力對物體做的功等于物體動能的增量

故本題答案是：(1). (1) A (2). 外力對物體做的功等于物體動能的增量