Question

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

(1)按圖擺好實驗裝置，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，然后接通打點計時器的電源(電源頻率為f＝50 Hz)，打出一條紙帶．

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

把打下的第一點記作0，然后依次取若干個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出，用厘米刻度尺測得各計數(shù)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(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點到打下第5點合力做功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點時小車的動能作為小車動能的改變量，算得Ek＝0.125 J.

(4)此次實驗探究的結(jié)果，他沒能得到“合力對物體做的功等于物體動能的增量”，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________．（雙項選擇題）

A．鉤碼質(zhì)量太大，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多

B．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

C．釋放小車和接通電源的次序有誤，使得動能增量的測量值比真實值偏小

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

Answer 1

【答案】 0.180 AB

【解析】（1）0點到第5個計數(shù)點合力做功W=mgd5=0.05×10×0.360=0.180J；
打下第5點時的速度： ，則小車動能改變量： ；

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