Question

【題目】如圖甲所示，用質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的重物m通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運(yùn)動，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動情況．利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實(shí)驗(yàn)．接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個點(diǎn)標(biāo)為O.在紙帶上依次取A、B、C……若干個計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T.測得A、B、C……各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1、x2、x3……如圖乙所示．

(1)以下說法正確的有（_____）

A.打點(diǎn)計(jì)時器使用的電源是直流電源

B．實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力的正確操作方法是改變小車的質(zhì)量

C.在不掛重物且計(jì)時器正常工作的情況下，輕推一下小車．若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響．

D.從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中拉力對小車做的功W＝mgx2，打B點(diǎn)時小車的速度v＝.

(2)以v2為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖所示的v2－W圖象．由此圖象可得v2隨W變化的表達(dá)式為________________.根據(jù)功與能的關(guān)系，動能的表達(dá)式中可能包含v2這個因子；分析圖像斜率的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是__________.

(3)假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，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，下圖中正確反映v2－W關(guān)系的是_______.

Answer 1

【答案】 C v2=0.008+4.69W 質(zhì)量 A

【解析】（1）打點(diǎn)計(jì)時器使用的電源是交流電源，故A錯誤；平衡摩擦力的方法是：把木板一段墊高，在不掛重物且計(jì)時器正常工作的情況下，輕推一下小車．若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響，故B錯誤，C正確；由于近似認(rèn)為拉力等于重力，所以根據(jù)W=FS可知，拉力做功為W=mgx2；中點(diǎn)時刻的速度等于該段時間內(nèi)的平均速度，所以B點(diǎn)的速度等于AC段的平均速度，故D錯誤。所以C正確，ABD錯誤。

（2）根據(jù)圖象上的點(diǎn)，可以得出得v2隨W變化的表達(dá)式為：v2=0.008+4.69W；功是能量轉(zhuǎn)化的量度，所以功和能的單位是相同的，斜率設(shè)為k，則，代入單位后，k的單位為kg-1，所以與該斜率有關(guān)的物理量為質(zhì)量。

（3）如果實(shí)驗(yàn)中完全消除了摩擦力和其它阻力，那么重物重力做的功就等于重錘和小車動能的增加量，期中W=mgh，質(zhì)量都是定值，所以v2與W成正比，故A圖正確。