Question

【題目】探究外力做功與物體動能變化關系的實驗裝置如圖所示，根據實驗中力傳感器讀數和電磁打點器打出紙帶的測量數據等可分別求得外力對小車做功和小車動能的變化。

(1)為了保證實驗結果的誤差盡量小，在實驗操作中，下面做法必要的是 _______ 。

A.實驗前要對裝置進行平衡摩擦力的操作

B.實驗操作時要先放小車,后接通電源

C.調整滑輪的高度，使連接小車的細線與木板平行

D.在實驗過程中要保證鉤碼的總質量遠小于小車的質量

(2)除了圖中所注明的器材外，實驗中還需要天平、導線、刻度尺和____________。

(3)如下圖所示，為驗中打出的一條紙帶，現選取紙帶中的A、B兩點探究功與速度變化的關系，已知打點計時器的打點周期為T，重力如速度為g，圖中已經標明了要測量的物理量，另外，對應的力傳感器的讀數為F,小車的質量為M，鉤碼的總質量為m，請你以小車為研究對象，把要探究的結果用題中和紙帶上的字母表達出來________。

(4)若在本實驗中，合外力對物體做功用W表示，物體的速度用v表示根據實驗數據作出了如圖所示的W-v圖象，下列符合實際的是_____________。

Answer 1

【答案】AC 低壓交流電源 B

【解析】

(1)[1]A. 實驗中，合力

F合=F+mgsinθ-f

只有保證

mgsinθ-f=0

才能保證F合=F，故需要平衡摩擦力；故A項與題意相符；

B. 實驗操作時要先接通電源，后釋放小車，故B項與題意不相符；

C. 調整滑輪的高度，使連接小車的細線與木板平行，保證繩子上的拉力等于小車受到的合力，故C項與題意相符；

D. 由于有力傳感器，故不需要滿足鉤碼的質量遠小于小車質量，故D項與題意不相符；

(2)[2] 電磁打點器還應有低壓交變電源；

(3)[3] A點的瞬時速度為

B點的瞬時速度為

根據動能定理可知

即

(4)[4] 橡皮筋做的功轉化為小車動能，由動能定理得：

W與v是二次函數關系，W-v圖象是拋物線的一個分支，故ACD項與題意不相符，B項與題意相符。