如图1，“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，

如图1，“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v_t，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图象，图象中的______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，v_t=0.301m/s，则小车动能的变化量△E_k=______J（保留两位有效数字），他选取如图2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△E_k相差较大，其主要原因是______．

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哼哼猫毛毛狗幼苗

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解题思路：（1）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，互相排斥，磁力对小车做负功．（2）F-s图象中，图线与坐标轴围成的面积表示变力做功．（3）因为△Ek=12mvt2-12mv02，代入数据计算可得小车动能的变化量．

（1）同性磁极相对，互相排斥，故磁力对小车做负功．
（2）F-s图象中，图线与坐标轴围成的面积表示功，所以估算图线下方的面积，其大小即为磁力在这一过程所做功大小．
（3）因为△E_k=[1/2]mv_t²-[1/2]mv₀²，
代入数据得：△E_k=[1/2]×0.180×0.301²-[1/2]×0.180×0.341²=-0.0023（J）
估算图线下方的面积，其大小即为磁力在这一过程所做功大小，如果选择的区域过大或过小，都会导致W与△E_k相差较大．
故答案为：（1）负；（2）图线包围的面积；（3）-0.0023，选择区域过大

点评：
本题考点：探究功与速度变化的关系．

考点点评：本题要了解光电门测量瞬时速度的原理，实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面，同时明确实验原理是解答实验问题的前提，注意图象面积的意义．

1年前

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