Question

【題目】某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車動(dòng)能變化與合外力對(duì)它所做功的關(guān)系。圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B的限位孔，它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板上，C為彈簧測(cè)力計(jì)，不計(jì)繩與滑輪的摩擦。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源再松開小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)。

⑴ 該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點(diǎn)跡清楚的某點(diǎn)開始記為O點(diǎn)，順次選取5個(gè)點(diǎn)，分別測(cè)量這5個(gè)點(diǎn)到O之間的距離，并計(jì)算出它們與O點(diǎn)之間的速度平方差△v2（△v2=v2－v02），填入下表：

請(qǐng)以△v2為縱坐標(biāo)，以s為橫坐標(biāo)在方格紙中作出△v2—s圖象.若測(cè)出小車質(zhì)量為0.2kg，結(jié)合圖象可求得小車所受合外力的大小為_______N

⑵ 若該同學(xué)通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測(cè)力計(jì)讀數(shù)，明顯超出實(shí)驗(yàn)誤差的正常范圍。你認(rèn)為主要原因是__________________，實(shí)驗(yàn)操作中改進(jìn)的措施是___________________。

Answer 1

【答案】 (1)0.23~0.27； (2)未平衡摩擦力； 將木板左端墊高；

【解析】(1)由動(dòng)能定理可得：W=Fx==

△v2=x

則可知圖象的斜率等于，由圖可知，圖象的斜率為2.5，合外力F=0.25N；

(2)實(shí)驗(yàn)中是彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)充當(dāng)了小車的合力，由于小車受到桌面的摩擦力，故會(huì)使合力小于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，造成較大的誤差，故主要原因是未平衡摩擦力(或小車受到的摩擦阻力的影響).措施是把木板不帶定滑輪的那一端適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力。