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＝0.20kg，鉤碼總質(zhì)量m＝0.05kg.

(2)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源(電源頻率為f＝50Hz)，然后釋放小車，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＝10m/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＝0.125J.

(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)生誤差的主要原因是________。

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．鉤碼質(zhì)量太小，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．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

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

Answer 1

【答案】 0.180； ； AC；

【解析】（3）根據(jù)題意物體所受合外力為：F=mg=0.05×10=0.50N，
根據(jù)功的定義可知：W=Fs=mgh=0.180J；
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度可以求出第5個(gè)點(diǎn)的速度大小為： （其中t=5T=）
動(dòng)能公式為：

（4）A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解得： ，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，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行平衡摩擦力操作，若沒有平衡摩擦力直接將鉤碼重力做的功當(dāng)做小車合外力做的功，會(huì)造成較大誤差，故C正確；距離的測(cè)量產(chǎn)生的誤差是偶然誤差，不是該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的主要誤差，故D錯(cuò)誤．故選AC．