Question

【題目】用如圖所示裝置做“驗(yàn)證動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)擋板時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面．

（1）為了使細(xì)繩的拉力等于小車所受的合外力，以下操作必要的是__________（選填選項(xiàng)前的字母）

A．在未掛鉤碼時(shí)，將木板的右端墊高以平衡摩擦力

B．在懸掛鉤碼后，將木板的右端墊高以平衡摩擦力

C．調(diào)節(jié)木板左端定滑輪的高度，使?fàn)恳�小車的�?xì)繩與木板平行

D．所加鉤碼的質(zhì)量盡量大一些

（2）如圖是某次實(shí)驗(yàn)中打出紙帶的一部分． 、、、為個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有個(gè)打出的點(diǎn)沒有畫出，所用交流電源的頻率為．通過測(cè)量，可知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為__________．

（3）甲同學(xué)經(jīng)過認(rèn)真、規(guī)范地操作，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶．他把小車開始運(yùn)動(dòng)時(shí)打下的點(diǎn)記為，再依次在紙帶上取等時(shí)間間隔的、、、、、等多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到的距離及打下各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度．如圖是根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖象．已知此次實(shí)驗(yàn)中鉤碼的總質(zhì)量為，小車中砝碼的總質(zhì)量為，取重力加速度，則由圖象可知小車的質(zhì)量為__________ ．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（4）在鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的情況下，乙同學(xué)認(rèn)為小車所受拉力大小等于鉤碼所受重力大小．但經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)他發(fā)現(xiàn)拉力做的功總是要比小車動(dòng)能變化量小一些，造成這一情況的原因可能是__________________________________________________．

（5）假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其它阻力的影響，若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，則從理論上分析，圖中正確反映關(guān)系的是____________．

Answer 1

【答案】 AC 0.36 0.18 多次實(shí)驗(yàn)他發(fā)現(xiàn)拉力做的功總是要比小車動(dòng)能變化量小一些，則可能長(zhǎng)木板的右端墊起的高度過高，有一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；若滑輪的軸處有摩擦，則拉力做的功總是要比小車動(dòng)能變化量大一些，小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近，拉力做的功和小車動(dòng)能變化量相等，在鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的情況下，繩子的拉力等于鉤碼的重力，鉤碼做勻加速運(yùn)動(dòng)，不影響拉力做功． A

【解析】（1）小車下滑時(shí)受到重力，細(xì)線的拉力，支持力和摩擦力，為了在實(shí)驗(yàn)中能夠把細(xì)繩對(duì)小車的拉力視為小車的合外力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，并且調(diào)節(jié)木板左端定滑輪的高度，使?fàn)恳�小車的�?xì)繩與木板平行，故AC正確，BD錯(cuò)誤；所以AC選項(xiàng)是正確的．

（2）相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)之間還有個(gè)打出的點(diǎn)沒有畫出，則，

．

（3）根據(jù)動(dòng)能定理得：

，

則，

根據(jù)圖象可以知道斜率，

則，

計(jì)算得出．

（4）多次實(shí)驗(yàn)他發(fā)現(xiàn)拉力做的功總是要比小車動(dòng)能變化量小一些，則可能長(zhǎng)木板的右端墊起的高度過高，有一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；

若滑輪的軸處有摩擦，則拉力做的功總是要比小車動(dòng)能變化量大一些，小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近，拉力做的功和小車動(dòng)能變化量相等，在鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的情況下，繩子的拉力等于鉤碼的重力，鉤碼做勻加速運(yùn)動(dòng)，不影響拉力做功．

（5）若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，則，得

，圖象為過原點(diǎn)的直線，故A正確。