Question

某实验小组组装了一套如图1所示的装置探究做功与动能变化的关系，拉力传感器固定在小车上，一端与细绳相连，用拉力传感器记录小

Answer 1

解题思路：①当打点计时器在纸带上打出一系列间隔均匀的点时，小车做匀速直线运动，恰好平衡摩擦力．

②实验时应先接通电源，再放开小车．

③由匀变速运动的推论及功的公式分析答题．

④根据动能定理与图象特点分析答题．

①平衡小车所受的阻力：不挂钩码，调整木板右端的高度，用手轻推小车，直到打点计时器打出一系间距相等的点．

②测量小车和拉力传感器的总质量M，按图组装好仪器，并连接好所需电路，将小车停在打点计时器附近，先接通拉力传感器和打点计时器的电源，然后释放小车，打出一条纸带，关闭电源．

③打下D点时的速度为：v_D=

hE−hC

2T，打下D点时的动能为：E_KD=[1/2]Mv_D²=

M(hE−hC)2

8T2；拉力传感器的读数为F，计时器打下A点到打下D点过程中，细绳拉力对小车所做的功W=F（h_D-h_A）．

由于重物也有一定的加速度，根据牛顿第二定律：mg-F=ma＞0，可见f＜mg；

④由动能定理得：△E_K=W，则[1/4]△E_K=[1/4]W，以A点到各个计数点动能的增量[1/4]为纵坐标，以A点到各个计数点拉力对小车所做的功W为横坐标，得到一条过原点的倾角为45°的直线，由此可以得到的结论是：外力所做的功，等于物体动能的变化量．

故答案为：（1）相等；（2）释放小车；

（3）

M(hE−hC)2

8T2； F（h_D-h_A）；＜；

（4）外力所做的功，等于物体动能的变化量．

点评：

本题考点： 探究功与速度变化的关系．

考点点评： 明确实验的原理是解决实验题的根本，本实验中绳子上的拉力是由传感器测量出的，所以不存在需要满足钩码的质量远小于小车质量的要求．