Question

【題目】如圖所示，某學生實驗小組借用“探究加速度與力、質量的關系”的實驗裝置，進行“探究合外力做功和動能變化的關系”的實驗：

（1）實驗時使小車在砝碼和托盤的牽引下運動，以此定量探究細繩拉力做功與小車動能變化的關系。

①實驗準備了打點計時器及配套的電源、導線、復寫紙、天平及圖中所示的器材。若要完成該實驗，必需的實驗器材還有__________。

②為達到平衡摩擦力的目的，取下細繩和托盤，通過調節墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據打出的紙帶判斷小車是否做________運動。

（2）連接細繩及托盤，放入砝碼，通過實驗得到如下圖所示的紙帶。紙帶上O為小車運動起始時刻所打的點，選取時間間隔為0.1s的相鄰計數點A、B、C、D、E、F、G。

實驗時測得小車的質量為M=200g，小車所受細繩的的拉力為F=0.2N，其余數據填入下表：

請在表格中的兩個空格中補填缺少的數據__________，___________(結果保留至小數點后4位)；

分析上述數據中后兩列可知：在實驗誤差允許的范圍內________________________________。

（3）實驗小組進一步討論認為可以通過繪制v2-s圖線來分析實驗數據。請根據表中各計數點的實驗數據在圖中標出對應的坐標點，并畫出v2-s圖線___________。

分析△v2-s圖線為一條通過遠點的直線，直線的斜率如果在實驗誤差允許范圍內等于理論值，也可以得出相同的結論。這種方案中直線斜率表達式為k=________（用題目中相關物理量字母表示）。

Answer 1

【答案】 刻度尺 勻速直線運動 0.0915 0.0907 細繩拉力做功等于小車動能變化

【解析】（1）①根據本實驗的實驗原理是合外力所做的功等于動能的變化量，通過研究紙帶來研究小車的速度，所以需要刻度尺來測量紙帶上點的距離，即還需要刻度尺．
②為達到平衡摩擦力的目的，取下細繩和托盤，通過調節墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據打出的紙帶判斷小車是否做勻速直線運動；

（2）W=mgs=0.2×0.4595=0.0915J，
△Ek=×0.2×0.9073=0.0907J
分析上述數據可知：在實驗誤差允許的范圍內細繩拉力做的功等于小車動能的變化．

（3）根據表中各計數點的實驗數據在圖中標出對應的坐標點，并畫出v2-s圖線：

分析△v2-s圖線為一條通過原點的直線，直線的斜率如果在實驗誤差允許的范圍內等于理論值，也可以得出相同的結論．這種方案中直線斜率表達式為k= ．