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)為了保證細(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.O、A、B、C為4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4個(gè)打出的點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，所用交流電源的頻率為50Hz.通過(guò)測(cè)量，可知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為_(kāi)_____m/s.

(3)甲同學(xué)經(jīng)過(guò)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(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)打下的點(diǎn)記為O，再依次在紙帶上取等時(shí)間間隔的1、2、3、4、5、6等多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s及打下各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度v.如圖是根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的v2－s圖象.已知此次實(shí)驗(yàn)中鉤碼的總質(zhì)量為0.015kg，小車中砝碼的總質(zhì)量為0.100kg，取重力加速度g＝9.8m/s2，則由圖象可知小車的質(zhì)量為_(kāi)_______kg(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

(4)在鉤碼總質(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__________(選填選項(xiàng)前的字母).

A.滑輪的軸處有摩擦

B.小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近

C.長(zhǎng)木板的右端墊起的高度過(guò)高

D.鉤碼做勻加速運(yùn)動(dòng)，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力

Answer 1

【答案】(1)AC (2)0.36 (3)0.18 (4)C

【解析】(1)為保證細(xì)繩的拉力等于小車所受的合外力，需要平衡摩擦力，平衡時(shí)應(yīng)不掛鉤碼，同時(shí)需保證細(xì)繩與木板平行，故選A、C.

(2)vB＝＝m/s＝0.36 m/s.

(3)設(shè)鉤碼的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，砝碼的總質(zhì)量為m0，對(duì)鉤碼mg－FT＝ma對(duì)小車和砝碼FT＝(m0＋M)a，可推出a＝，再代入運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2＝2as

得v2＝2s，由此可知圖象斜率為，由圖象可知圖象斜率k＝1(注意橫軸單位)，代入可得小車質(zhì)量M≈0.18kg.

(4)若拉力做功小于小車動(dòng)能增量，說(shuō)明有其他力做功，可能是平衡摩擦力過(guò)度，故C正確.