Question

8．某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖的裝置，圖1中小車質(zhì)量200g．

（1）以下是該同學(xué)的操作，可能造成誤差有ACD．
A．盡量保持放小車的長(zhǎng)木板水平
B．盡量保持細(xì)線平行于長(zhǎng)木板
C．在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中，他挑選了一個(gè)質(zhì)量為50g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P上
D．先釋放小車，后開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
（2）如圖2所示是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的小車（質(zhì)量為m）在恒力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的紙帶．測(cè)量數(shù)據(jù)已用字母表示在圖中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，則探究結(jié)果的表達(dá)式是Fx_AB=$\frac{1}{2}$m$\frac{xB2-xA2}{4T2}$．（用題目和圖中相應(yīng)的符號(hào)表示）

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析實(shí)驗(yàn)誤差．利用勻變速運(yùn)動(dòng)的推論：一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，可測(cè)量A點(diǎn)和B點(diǎn)的速度，從而得到動(dòng)能的變化量．

解答 解：（1）A、本實(shí)驗(yàn)要平衡摩擦力，不可以保持放小車的長(zhǎng)木板水平，故A錯(cuò)誤．
B、盡量保持細(xì)線平行于長(zhǎng)木板，使繩子的拉力為小車受到的合力，保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，故B正確．
C、本實(shí)驗(yàn)要求M＞＞m時(shí)，鉤碼的重力等于繩子的拉力，故應(yīng)該選用質(zhì)量盡可能小的鉤碼，故C錯(cuò)誤．
D、應(yīng)該先接通電源，后釋放小車，故D錯(cuò)誤．
操作錯(cuò)誤會(huì)造成誤差．
故選：ACD．
（2）從A到B的過(guò)程中，恒力做的功為W_AB=Fx_AB物體動(dòng)能的變量為：
W_AB=Fx_AB=$\frac{1}{2}$mv_B²-$\frac{1}{2}$mv_A²=$\frac{1}{2}$m（$\frac{xB}{2T}$）²-$\frac{1}{2}$m（$\frac{xA}{2T}$）²=$\frac{1}{2}$m$\frac{xB2-xA2}{4T2}$     
即 Fx_AB=$\frac{1}{2}$m$\frac{xB2-xA2}{4T2}$
故答案為：（1）ACD；（2）Fx_AB=$\frac{1}{2}$m$\frac{xB2-xA2}{4T2}$

點(diǎn)評(píng) 明確實(shí)驗(yàn)原理往往是解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的關(guān)鍵，該實(shí)驗(yàn)的一些操作和要求與探究力、加速度、質(zhì)量之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)類似可以類比學(xué)習(xí)．