Question

1．某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟是：
A．?dāng)[好實(shí)驗(yàn)裝置如圖．
B．將質(zhì)量為200g的小車(chē)?yán)�到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，并按住小車(chē)．
C．在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中，他挑選了一個(gè)質(zhì)量為50g的鉤碼掛在拉線P上．
D．釋放小車(chē)，打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，打出一條紙帶．
①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，經(jīng)測(cè)量、計(jì)算，得到如下數(shù)據(jù)：第一個(gè)點(diǎn)到第N個(gè)點(diǎn)的距離為40.0cm；打下第N點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度大小為1.00m/s．該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車(chē)所受的拉力，算出拉力對(duì)小車(chē)做的功為0.196J，小車(chē)動(dòng)能的增量為0.1J．
②此次實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果，他沒(méi)能得到“恒力對(duì)物體做的功，等于物體動(dòng)能的增量”，且誤差很大，顯然，在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素．請(qǐng)你根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置和操作過(guò)程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因是①小車(chē)質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量②沒(méi)有平衡摩擦力③操作錯(cuò)誤：先放小車(chē)，后開(kāi)電源．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)重力當(dāng)做小車(chē)所受的拉力和鉤碼下降的距離可以求出拉力對(duì)小車(chē)做的功大小，根據(jù)小車(chē)在N點(diǎn)的速度可以求出小車(chē)動(dòng)能的增量；
（2）該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要原因一是鉤碼重力大小并不等于繩子拉力的大小，二是沒(méi)有平衡摩擦力；操作錯(cuò)誤：先放小車(chē)，后開(kāi)電源．

解答 解：（1）從打下第一點(diǎn)到打下第N點(diǎn)拉力對(duì)小車(chē)做的功：W=mgs=0.196J；
小車(chē)的動(dòng)能增量為：△E_k=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=$\frac{1}{2}×0.2×1$J=0.1J
（2）該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要原因一是鉤碼重力大小并不等于繩子拉力的大小即小車(chē)質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量，該實(shí)驗(yàn)要進(jìn)行平衡摩擦力操作，否則也會(huì)造成較大誤差；操作錯(cuò)誤，應(yīng)先放小車(chē)，后開(kāi)電源．
故答案為：（1）0.196； 0.1；（2）小車(chē)質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量；沒(méi)有平衡摩擦力；操作錯(cuò)誤：先放小車(chē)，后開(kāi)電源．

點(diǎn)評(píng) 明確實(shí)驗(yàn)原理往往是解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的關(guān)鍵，該實(shí)驗(yàn)的一些操作和要求與探究力、加速度、質(zhì)量之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)類(lèi)似可以類(lèi)比學(xué)習(xí)