Question

4．在探究“功和速度變化關(guān)系”的實驗中，小張同學用如圖甲所示裝置，嘗試通過測得細繩拉力做的功和小車獲得的速度的值進行探究，則：

（1）下列說法正確的是ABC
A．該方案需要平衡摩擦力
B．該方案需要重物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量
C．該方案操作時細線應該與木板平行
D．該方案處理數(shù)據(jù)時應選擇勻速時的速度
（2）某次獲得的紙帶如圖乙所示，小張根據(jù)點跡標上了計數(shù)點，請讀出C計數(shù)點在刻度尺上的讀數(shù)9.82cm，并求出C點的速度為0.176m/s；
（3）小張觀察紙帶，發(fā)現(xiàn)紙帶與“探究加速度a與合外力F的關(guān)系”實驗的紙帶很相似，請您比較后填空：
①兩個實驗處理數(shù)據(jù)時都要作圖象，利用圖示紙帶得到的數(shù)據(jù)信息在“a-F”圖象中能描繪1個點；
②兩個實驗操作時都要先接通電源再放回小車，所以紙帶上的第一個點都比較大，為探得：“W∝v²”實驗數(shù)據(jù)處理時需要（填需要、不需要）這個點．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖示實驗裝置與實驗原理分析答題．
（2）由圖示刻度尺確定其分度值，讀出其示數(shù)；應用勻變速直線運動的推論求出C點的速度．
（3）根據(jù)實驗步驟與圖示紙帶分析答題；根據(jù)實驗需要驗證的表達式分析答題．

解答 解：（1）由圖示實驗裝置可知，小車受到的拉力等于重物的重力；
A、實驗時小車受到的合力等于重物的拉力，因此該方案需要平衡摩擦力，故A正確；
B、只有當重物質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量時，小車所受到的拉力近似等于重物的重力，否則實驗誤差將很大，因此該方案需要重物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，故B正確；
C、小車受到的拉力等于重物的重力，該方案操作時細線應該與木板平行，故C正確；
D、在該實驗方案中小車做勻加速直線運動，該方案處理數(shù)據(jù)時應求出某計數(shù)點的瞬時速度與小車對應于該點的位移，故D錯誤；
故選ABC．
（2）由圖示刻度尺可知，其分度值為1mm，刻度尺示數(shù)為9.82cm；
做勻變速直線運動的物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度，
則C點的速度：v_C=$\frac{BD}{2T}$=$\frac{0.1170-0.0818}{2×5×0.02}$=0.176m/s；
（3）①圖示紙帶為重物為某一質(zhì)量時打出的紙帶，由紙帶可以求出小車的加速度a，可以求出該加速度對應的小車受到的拉力F（重物的重力），可以得到一組實驗數(shù)據(jù)，在a-F圖象中可以描出一個點．
②利用該實驗探究功與速度變化的關(guān)系實驗，需要測出打下某點時小車的速度與該點對應的小車的位移，小車位移等于打點計時器打下第一個點到該點的距離，為探得：“W∝v²”實驗數(shù)據(jù)處理時需要打點計時器打下的第一個點．
故答案為：（1）ABC；（2）9.82；0.176；（3）①1；②需要．

點評 本題考查了實驗注意事項、刻度尺讀數(shù)、求速度、實驗數(shù)據(jù)處理，知道實驗原理、掌握刻度尺的讀數(shù)方法、應用勻變速直線運動推論即可正確解題．