Question

（8分）如图， “验证变力做功的动能定理”的实验装置放置在水平桌面上，两块磁铁分别安装于力传感器和小车对应位置，且同性磁极相对，两挡光片宽均为1cm。

（1）让小车向力传感器方向运动，挡光片a经过光电门传感器时测得此时小车速度v0，同时触发力传感器以及位移传感器工作，磁力对小车做??? 功（选填“正”或“负”），挡光片b（a、b间距为5cm）经过光电门时再次测得此时小车的速度vt，同时（实际有一定延时）触发传感器停止工作。

（2）计算机上显示出F-s图像，图像中的??????? 即为此过程变力做功W。

（3）某同学测得小车及车上传感器、磁铁等总质量m＝0.180kg，v0＝0.341m/s，vt＝0.301m/s，则小车动能的变化量ΔEk＝??????? J（保留两位有效数字），他选取如右图所示的选择区域后，计算机自动计算出变力做功W，发现W与ΔEk相差较大，其主要原因是??????? 。

 

Answer 1

【答案】

（1）负? （2分）（2）图线包围的面积 （2分）（3）-0.0023 （2分） 选择区域过大 （2分）

【解析】同性磁极相对，互相排斥，磁场力对小车做负功，F---s图线与坐标轴包围的面积大小表示变力做功的大小，小车动能的增加量ΔEk=mvt2/2-mv02/2=-0.0023 J,计算变力做功大小时应选择图线与坐标轴包围的面积。

考点：本题考查验证动能定理实验。