Question

（2011?湖南二模）某同学在实验室用如图所示的装置来研究有关做功的问题．
（1）如图甲，在保持M＞＞m条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制小车的质量不变的情况下进行实验． 在实验中该同学先接通打点计时器的电源，再放开纸带，如图乙是在m=100g，M=1kg情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图乙，则打B点时小车的动能为E_k=

0.50

J，从开始运动到打击B点时，绳的拉力对小车做功W=

0.51

J．（保留2位有效数字）（g=9.8m/s²）

（2）在第（1）中绳的拉力对小车做功W大于小车获得的动能E_K，请你举出导致这一结果的主要原因

摩擦没有能完全抵消（或沙与沙桶的重力大于绳的拉力）

．（写出一种即可）

Answer 1

分析：（1）根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度求解B点速度，再根据动能表达式求动能；根据功的定义式求解拉力的功；
（2）可以从实验原理角度分析系统误差，从测量角度分析偶然误差．

解答：解：（1）匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度，故
v_B=

xC -xA

2T

=

0.6200-0.4205

2×0.1

≈1.0m/s
故动能为E_k=

1

2

Mv²=

1

2

×1×1²=0.50J
绳的拉力对小车做功为W=mg?x_B=0.1×9.8×0.5155≈0.51J
故答案为：0.50J，0.51J．
（2）从实验原理角度分析系统误差，从测量角度分析偶然误差；
主要原因   摩擦没有能完全抵消，沙与沙桶的重力大于绳的拉力（写出一种即可）；
故答案为：摩擦没有能完全抵消，沙与沙桶的重力大于绳的拉力（写出一种即可）．

点评：本题关键从实验原理角度分析计算动能的增加量和合力做的功，同样从实验原理角度分析误差来源．