问题 问答题

为了探究物体做功与物体速度变化的关系,现提供如图所示的器材,A为小车,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,C为力传感器,不计绳与滑轮的摩擦实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点.该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为0点,顺次选取5个

点,分别测量这5个点到0之间的距离,并计算出它们与0点之间的速度平方差△v2(△v2=v2-v02),填入下表:

点迹S/cm△V2/m2•s-2
0//
11.600.04
23.600.09
36.000.15
47.000.18
59.200.23
(1)请以△v2为纵坐标,以s为横坐标在方格纸中作出△v2-s图象.

(2)若测出小车质量为0.2kg,结合图象可求得小车所受合外力的大小为______N.

(3)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于力传感器读数,明显超出实验误差的正常范围.你认为主要原因是______.

答案

(1)根据描点法作出图象,如图所示:

(2)由动能定理可得:W=Fx=

1
2
mv2-
1
2
mv02=
1
2
m(v2-v02

△v2=

2F
m
x

则可知图象的斜率等于

2F
m
,由图可知,图象的斜率为2.5;合外力F=0.25N;

(3)实验中是将物体的重力充当了小车的拉力,由于小车受到桌面的摩擦力,故会使合力小于物体的重力,造成较大的误差,故应未平衡摩擦力(或小车受到的摩擦阻力的影响).措施是把木板不带定滑轮的那一端适当垫高,以平衡摩擦力.

故答案为:(1)如图所示;(2)0.25;(3)未平衡摩擦力;

多项选择题
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