Question

某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動(dòng)能定理”，如圖，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其通過(guò)一個(gè)定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大�。�在水平桌面上相距50.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器記錄小車通過(guò)A、B時(shí)的速度大�。�小車中可以放置砝碼．
（1）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：
①測(cè)量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M₁，把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上另一端通過(guò)定滑輪與鉤碼相連，正確連接所需電路
②將小車停在C點(diǎn)，然后釋放小車，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄

A

A．細(xì)線拉力及小車通過(guò)A、B時(shí)的速度
B．鉤碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量
C、鉤碼的質(zhì)量及小車通過(guò)A、B時(shí)的速度
D、小車的質(zhì)量和細(xì)線的長(zhǎng)度
③在小車中增加砝碼，或減少砝碼，重復(fù)②的操作．
（2）表1是他們測(cè)得的一組數(shù)據(jù)，其中M是M₁與小車中砝碼質(zhì)量m之和，|v²₂-v²₁|是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量△E，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所作的功．表格中△E₃=

0.600

，W₃=

0.610

．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
表1 數(shù)據(jù)記錄表

次數(shù)	M/kg	|v22-v21|/（m/s）2	△E/J	F/N	W/J
1	0.500	0.760	0.190	0.400	0.200
2	0.500	1.65	0.413	0.840	0.420
3	0.500	2.40	△E3	1.220	W3
4	1.000	2.40	1.20	2.420	1.21
5	1.000	2.84	1.42	2.860	1.43

（3）根據(jù)表1提供的數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)诜礁窦埳献鞒觥鱁-W圖線．

Answer 1

分析：小車在鉤碼的作用下拖動(dòng)紙帶在水平面上做加速運(yùn)動(dòng)，通過(guò)速度傳感器可算出A B兩點(diǎn)的速度大小，同時(shí)利用拉力傳感器測(cè)量出拉小車的力，從而由AB長(zhǎng)度可求出合力做的功與小車的動(dòng)能變化關(guān)系．

解答：解：（1）通過(guò)力傳感器測(cè)出拉細(xì)線的力，以便求出合力做功．故A選項(xiàng)正確；
即使知道鉤碼的質(zhì)量，也不能算出拉細(xì)線的力．原因是鉤碼處于加速運(yùn)動(dòng)，細(xì)線的拉力不等于鉤碼的重力．故C選項(xiàng)不正確；
BD兩選項(xiàng)均沒(méi)有測(cè)出兩點(diǎn)速度，所以得出動(dòng)能的變化．因此BD選項(xiàng)均不正確；
故選A
（2）由各組數(shù)據(jù)可見(jiàn)規(guī)律△E=

1

2

M(

V

2 2

-

V

2 1

)
可得△E₃=0.600 J觀察F-W數(shù)據(jù)規(guī)律可得數(shù)值上W3=

F

2

=0.610 J
（3）在方格紙上作出△E-W圖線如圖所示



答案：（1）②選A   （2）0.600 J　0.610 J�。�3）見(jiàn)上圖

點(diǎn)評(píng)：值得注意的是：鉤碼的重力不等于細(xì)線的拉力，同時(shí)學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)從而得出規(guī)律．