Question

9．用軌道小車做探究“恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)：
（1）實(shí)驗(yàn)桌上已有如下器材：?打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和交流電源（頻率為50HZ），紙袋；?一端帶有滑輪的可調(diào)傾斜角度的軌道和配套的小車M=250g；?帶鉤碼的細(xì)繩；?鉤碼m；天平（含砝碼）
要完成本實(shí)驗(yàn)還需要刻度尺；鉤碼m應(yīng)選10g（在10g和200g中選一個(gè)）．
（2）經(jīng)調(diào)整“平衡摩擦力”后，通過實(shí)驗(yàn)得到一端初速度為0的紙袋如圖所示．O為遠(yuǎn)動(dòng)起點(diǎn)（速度為0）．避開點(diǎn)跡的密集區(qū)從P點(diǎn)起每隔4個(gè)真實(shí)點(diǎn)跡（圖中未畫出）取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)標(biāo)記為Q和R，測(cè)得S_OP=36.26，S_OQ=41.63cm，S_Om=47.41cm．由以上數(shù)據(jù)可算出，從O到Q的過程合力對(duì)小車做的總功等于0.041 J，該段過程小車動(dòng)能的增加量等于0.039J（答案保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）分析實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和安全性原則進(jìn)行分析，明確實(shí)驗(yàn)中需要的儀器；
（2）由砝碼重力做功明確拉力做功；根據(jù)平均速度公式求解平均速度，再由動(dòng)能公式求解動(dòng)能．

解答 解：（1）為了計(jì)算小車的速度，本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)需要刻度尺；
為了減小誤差，鉤碼的質(zhì)量應(yīng)選小于小車的質(zhì)量；故選10g的鉤碼；
（2）合力做功W=FL=0.01×10×0.4163=0.041J；
兩點(diǎn)間的時(shí)間T=5t=5×0.02s=0.1s；
Q點(diǎn)的速度v=$\frac{{S}_{Om}-{S}_{op}}{2T}$$\frac{0.4741-3626}{2×0.1}$=0.5575m/s；
動(dòng)能的增加量△EK=$\frac{1}{2}$Mv2=$\frac{1}{2}×0.25×$（0.5575）²=0.039J；
故答案為：（1）刻度尺；10g．（2）0.041J； 0.039J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查驗(yàn)證功和速度變化的關(guān)系，要注意認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)原理，明確實(shí)驗(yàn)的方法，從而確定數(shù)據(jù)處理方法．