Question

【題目】某同學(xué)為探究“合力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟：

(1)按圖擺好實(shí)驗(yàn)裝置，其中小車質(zhì)量M＝0.20 kg，鉤碼總質(zhì)量m＝0.05 kg.

(2)釋放小車，然后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源(電源頻率為f＝50 Hz)，打出一條紙帶．

(3)他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條，如圖所示．

把打下的第一點(diǎn)記作0，然后依次取若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，用厘米刻度尺測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)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(當(dāng)?shù)刂亓�加速�?/span>g＝10 m/s2)作為小車所受合力，算出打下0點(diǎn)到打下第5點(diǎn)合力做功W＝________J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)，用正確的公式Ek＝________(用相關(guān)數(shù)據(jù)前字母列式)把打下第5點(diǎn)時(shí)小車的動(dòng)能作為小車動(dòng)能的改變量，算得Ek＝0.125 J.

(4)此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果，他沒能得到“合力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增量”，且誤差很大．通過反思，他認(rèn)為產(chǎn)生誤差的原因如下，其中正確的是________．（雙項(xiàng)選擇題）

A．鉤碼質(zhì)量太大，使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多

B．沒有平衡摩擦力，使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多

C．釋放小車和接通電源的次序有誤，使得動(dòng)能增量的測(cè)量值比真實(shí)值偏小

D．沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺測(cè)距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因

Answer 1

【答案】 0.180 AB

【解析】（1）0點(diǎn)到第5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)合力做功W=mgd5=0.05×10×0.360=0.180J；
打下第5點(diǎn)時(shí)的速度： ，則小車動(dòng)能改變量： ；

（2）設(shè)繩子上拉力為F，對(duì)小車根據(jù)牛頓第二定律有：對(duì)小車：F=Ma ；對(duì)鉤碼有：mg-F=ma ； ，由此可知當(dāng)M＞＞m時(shí)，鉤碼的重力等于繩子的拉力，因此當(dāng)鉤碼質(zhì)量太大時(shí)，會(huì)造成較大誤差，故A正確；沒有平衡摩擦力，使得合外力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多，故B正確；釋放小車和接通電源的次序有誤，則打下0點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能不為零，使得動(dòng)能的測(cè)量值偏大，故C錯(cuò)誤；刻度尺的精度對(duì)測(cè)量結(jié)果影響很小，故D錯(cuò)誤；故選AB．