Question

（2009?廣東）某試驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動(dòng)能原理”．如圖1，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其通過(guò)一個(gè)定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小．在水平面上相距50.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器，
記錄小車通過(guò)A、B時(shí)的速度大小、小車中可以放置砝碼．
（1）試驗(yàn)主要步驟如下：
①測(cè)量

小車

和拉力傳感器的總質(zhì)量M₁；把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過(guò)定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路；
②將小車停在C點(diǎn)，

由靜止開(kāi)始釋放小車

，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄細(xì)線拉力及小車通過(guò)A、B時(shí)的速度；
③在小車中增加砝碼，或

改變小車質(zhì)量

，重復(fù)②的操作．
（2）表1是他們測(cè)得的一組數(shù)據(jù)，期中M是M₁與小車中砝碼質(zhì)量之和，|

v

2 2

-

v

2 1

|是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量△E，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所做的功．表格中的△E₃=

0.600J

，W₃=

0.610J

．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）根據(jù)表，請(qǐng)?jiān)趫D2中的方格紙上作出△E-W圖線．

數(shù)據(jù)記錄表

次數(shù)	M/kg	| v 2 1 - v 2 2 |/（m/s）2	△E/J	F/N	W/J
1	0.500	0.760	0.190	0.400	0.200
2	0.500	1.65	0.413	0.8400	0.4200
3	0.500	2.40	△E3	1.220	W3
4	1.000	2.40	1.20	2.420	1.21
5	1.000	2.84	1.42	2.860	1.43

Answer 1

分析：小車在鉤碼的作用下拖動(dòng)紙帶在水平面上做加速運(yùn)動(dòng)，通過(guò)速度傳感器可算出A B兩點(diǎn)的速度大小，同時(shí)利用拉力傳感器測(cè)量出拉小車的力，從而由AB長(zhǎng)度可求出合力做的功與小車的動(dòng)能變化關(guān)系．

解答：解：（1）①因?yàn)橐��?jì)算動(dòng)能，所以要測(cè)量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量；②將小車停在C點(diǎn)，由靜止開(kāi)始釋放小車；
③在小車中增加砝碼，或改變小車質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得出5-6組數(shù)據(jù)；
（2）由各組數(shù)據(jù)可見(jiàn)規(guī)律△E=

1

2

M（v22-v12）
可得△E₃=0.600 J觀察F-W數(shù)據(jù)規(guī)律可得數(shù)值上W₃=

F

2

=0.610 J
（3）在方格紙上作出△E-W圖線如圖所示

故答案為：（1）①小車；②由靜止開(kāi)始釋放小車；
③改變小車質(zhì)量．
（2）0.600J，0.610J．
（3）△E-W圖線如圖所示

點(diǎn)評(píng)：值得注意的是：鉤碼的重力不等于細(xì)線的拉力，同時(shí)學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)從而得出規(guī)律．