Question

（2011?湖南二模）某同學在實驗室用如圖所示的裝置來研究有關做功的問題．
（1）如圖甲，在保持M＞＞m條件下，可以認為繩對小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力，在控制小車的質量不變的情況下進行實驗． 在實驗中該同學先接通打點計時器的電源，再放開紙帶，如圖乙是在m=100g，M=1kg情況下打出的一條紙帶，O為起點，A、B、C為過程中的三個相鄰的計數點，相鄰的計數點之間有四個點沒有標出，有關數據如圖乙，則打B點時小車的動能為E_k=

0.50

J，從開始運動到打擊B點時，繩的拉力對小車做功W=

0.51

J．（保留2位有效數字）（g=9.8m/s²）

（2）在第（1）中繩的拉力對小車做功W大于小車獲得的動能E_K，請你舉出導致這一結果的主要原因

摩擦沒有能完全抵消（或沙與沙桶的重力大于繩的拉力）

．（寫出一種即可）

Answer 1

分析：（1）根據勻變速直線運動的平均速度等于中間時刻瞬時速度求解B點速度，再根據動能表達式求動能；根據功的定義式求解拉力的功；
（2）可以從實驗原理角度分析系統誤差，從測量角度分析偶然誤差．

解答：解：（1）勻變速直線運動的平均速度等于中間時刻瞬時速度，故
v_B=

xC -xA

2T

=

0.6200-0.4205

2×0.1

≈1.0m/s
故動能為E_k=

1

2

Mv²=

1

2

×1×1²=0.50J
繩的拉力對小車做功為W=mg?x_B=0.1×9.8×0.5155≈0.51J
故答案為：0.50J，0.51J．
（2）從實驗原理角度分析系統誤差，從測量角度分析偶然誤差；
主要原因   摩擦沒有能完全抵消，沙與沙桶的重力大于繩的拉力（寫出一種即可）；
故答案為：摩擦沒有能完全抵消，沙與沙桶的重力大于繩的拉力（寫出一種即可）．

點評：本題關鍵從實驗原理角度分析計算動能的增加量和合力做的功，同樣從實驗原理角度分析誤差來源．