Question

7．某同學(xué)利用如圖甲的裝置完成“探究恒力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．

（1）下列說(shuō)法正確的是AD．
A．平衡摩擦力時(shí)不能將托盤通過(guò)細(xì)線掛在小車上
B．為減小誤差，應(yīng)使托盤及砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車質(zhì)量
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先釋放小車再接通電源
D．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器由靜止釋放
（2）如圖乙是實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶，O為小車運(yùn)動(dòng)起始時(shí)刻所打的點(diǎn)，間隔一些點(diǎn)后選取A、B、C三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s．已知小車的質(zhì)量M=200g，托盤及砝碼的總質(zhì)量m=21g．則從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi)細(xì)線的拉力對(duì)小車所做的功0.059J（細(xì)線對(duì)小車的拉力約等于托盤及砝碼的總重），在這個(gè)過(guò)程中小車動(dòng)能增加量為0.057J．（g取9.8m/s²，保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）平衡摩擦力是用重力的下滑分量來(lái)平衡小車受到的摩擦力，故不應(yīng)該將鉤碼通過(guò)細(xì)線掛在小車上，為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器由靜止釋放，根據(jù)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析答題．
（2）應(yīng)用功的計(jì)算公式求出功，應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論求出小車的速度，然后求出動(dòng)能的增加量．

解答 解：（1）A、實(shí)驗(yàn)前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)不能將托盤通過(guò)細(xì)線掛在小車上，故A正確；
B、為減小誤差，應(yīng)使托盤及砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；
C、為充分利用紙帶，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源然后釋放小車，故C錯(cuò)誤；
D、為充分利用紙帶，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器由靜止釋放，故D正確；
故選：AD；
（2）從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi)細(xì)線的拉力對(duì)小車所做的功為：W=mgs_OB=0.021×9.8×0.2861≈0.059J；
由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可知，打下B點(diǎn)時(shí)的速度為：v=$\frac{AC}{2T}$=$\frac{（36.70-21.60）×1{0}^{-2}m}{2×0.1s}$=0.755m/s，
小車動(dòng)能的增加量為：△E_K=$\frac{1}{2}$Mv²=$\frac{1}{2}$×0.200×0.755²≈0.057J；
故答案為：（1）AD；（2）0.059，0.057．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理問(wèn)題，本題難度不大，掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可解題；“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”與“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”有很多類似之處，在平時(shí)學(xué)習(xí)中要善于總結(jié)、比較，提高對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解能力．