Question

5．小明把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞過(guò)定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引力下運(yùn)動(dòng)，以此研究繩拉力做功和小車動(dòng)能變化的關(guān)系．此外他還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、天平（包括砝碼）等，實(shí)驗(yàn)裝置如圖
（1）若要完成該實(shí)驗(yàn)，必須的實(shí)驗(yàn)器材還有刻度尺．
（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳�小車的�?xì)繩與木板平行．他這樣做的目的是D（填字母代號(hào)）
A、避免小車在運(yùn)動(dòng)中發(fā)生抖動(dòng)
B、可使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清洗
C、可以保證小車最終能實(shí)現(xiàn)勻速直線運(yùn)動(dòng)
D、可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力
（3）為了順利完成該實(shí)驗(yàn)，下列哪些做法正確B（填字母代號(hào)）
A、在接通電源的同時(shí)釋放小車
B、小車釋放點(diǎn)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
C、抬高木板一端，用眼睛觀察小車是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)來(lái)確定摩擦力是否被平衡掉
D、當(dāng)鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小車質(zhì)量時(shí)，可認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車的拉力等于鉤碼重力．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、要求和減少誤差的角度分析，平衡摩擦力作用后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要用刻度尺測(cè)量紙帶上點(diǎn)的距離，用天平測(cè)出小車的質(zhì)量，需要改變砝碼的質(zhì)量來(lái)代替小車的拉力．
（2）使?fàn)恳�小車的�?xì)繩與木板平行的目的是可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力．
（3）根據(jù)W=mgs求出砂桶及砂的總重力做功，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度等于中點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度求A、B的速度，即可得到動(dòng)能的變化量，從而寫出探究結(jié)果表達(dá)式，根據(jù)此表達(dá)式分析所需要的測(cè)量?jī)x器．

解答 解：（1）根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是合外力所做的功等于動(dòng)能的變化量，通過(guò)研究紙帶來(lái)研究小車的速度，利用天平測(cè)量小車的質(zhì)量，利用砝碼的重力代替小車的合外力，所以需要刻度尺來(lái)測(cè)量紙帶上點(diǎn)的距離，即還需要刻度尺．
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為減少誤差，提高實(shí)驗(yàn)的精確度，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳�小車的�?xì)繩與木板平行，目的是消除摩擦帶來(lái)的誤差，即平衡摩擦力后，使細(xì)繩的拉力等于小車的合力，故ABC錯(cuò)誤，D正確．
故選：D．
（3）A、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為減少誤差，提高實(shí)驗(yàn)的精確度和紙帶的使用率，應(yīng)先接通電源，后放開紙帶．故A錯(cuò)誤；
B、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為提高紙帶的使用率，小車釋放點(diǎn)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．故B正確；
C、平衡摩擦力時(shí)，將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力，可以根據(jù)紙帶上打的點(diǎn)跡是否均勻來(lái)判斷是否做勻速運(yùn)動(dòng)，故該同學(xué)用眼睛觀察小車是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)來(lái)確定摩擦力的方法是錯(cuò)誤的．故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)該實(shí)驗(yàn)要求，只有當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼的質(zhì)量時(shí)，小車的拉力才近似等于砝碼的重力，故D錯(cuò)誤．
故選：B
故答案為：（1）刻度尺；（2）D；（3）B．

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)．