Question

如圖1所示，某組同學借用“探究a與F、m之間的定量關系”的相關實驗思想、原理及操作，進行“研究合外力做功和動能變化的關系”的實驗：



①為達到平衡阻力的目的，取下細繩及托盤，通過調整墊片的位置，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，放人砝碼，通過實驗得到圖2所示的紙帶．紙帶上0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(shù)點A、B、C、D、E、F、G．實驗時小車所受拉力為0.2N，小車的質量為0.2kg．
請計算小車所受合外力做的功W和小車動能的變化△E_k，補填表中空格（結果保留至小數(shù)點后第四位）．

	O-B	O-C	O-D	O-E	O-F
W/J	0.0432	0.0572	0.0734	0.0915	______
△Ek/J	0.0430	0.0570	0.0734	0.0907	______

分析上述數(shù)據可知：在實驗誤差允許的范圍內W=△E_k，與理論推導結果一致．
③實驗前已測得托盤質量為7.7×10^-3kg，實驗時該組同學放入托盤中的砝碼質量應為______kg（g取9.8m/s²，結果保留至小數(shù)點后第三位）．

Answer 1

①為保證拉力等于小車受到的合力，需平衡摩擦力，即將長木板左端適當墊高，輕推小車，小車做勻速直線運動；
②拉力的功為：W=F?x_OF=0.2N×0.5575m=0.1115J；
F點的瞬時速度為：vF=

OG-OE

2T

=

0.6677m-0.4575m

2×0.1s

=1.051m/s；
故F點的動能為：EKF=

1

2

m

v

2F

=

1

2

×0.2×1.0512J=0.1105J；
③砝碼盤和砝碼整體受重力和拉力，從O到F過程運用動能定理，有：[（M+m）g-F]x_OF=E_KF；
代入數(shù)據解得：m=0.015kg；
故答案為：①勻速直線；   ②0.1115，0.1105；  ③0.015．