Question

16．在“探究功與速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)”中，有同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)．小車在重物的牽引下做加速運(yùn)動(dòng)，來探究合外力做功與速度變化的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為小車受到的合力等于重物的重力．

（1）如圖裝置中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作電壓是B．
A．6V以下直流電壓    B．6V以下交流電壓     C．220V直流電壓  D．220V交流電壓
（2）為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該采取的措施是AC．
A．重物的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量        B．小車的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于重物的質(zhì)量
C．適當(dāng)抬高木板的另一端以平衡摩擦力    D．先釋放紙帶，后接通電源
（3）要得到功的具體數(shù)值來探究功與速度化的關(guān)系，在測(cè)得位移和速度后，還必須直接測(cè)出的物理量有重物質(zhì)量．（填“重物質(zhì)量”或“小車質(zhì)量”）
（4）在實(shí)驗(yàn)過程中，打出了一條紙帶如圖2所示，計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離（單位cm）．則打計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)小車的速度v=0.36 m/s．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)采用低壓交流電源；
（2）根據(jù)牛頓第二定律分別對(duì)整體和砂和砂桶列方程可找出繩子的張力和砂和砂桶重力的關(guān)系，從而可分析出繩子對(duì)車的拉力大小等于沙和沙桶的重力的條件；木板與小車間有摩擦力，為了減小誤差，需要平衡掉摩擦力，即墊高木板左端，使摩擦力與重力沿斜面向下的分力相等；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可明確應(yīng)需要測(cè)量的物理量；
（3）小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由平均速度公式可求解速度．

解答 解：（1）電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的電源為6V以下的交流電源；故選：B；
（2）A、以整體為研究對(duì)象有mg=（m+M）a
解得：$a=\frac{mg}{M+m}$
以M為研究對(duì)象有繩子的拉力
$F=Ma=\frac{Mmg}{M+m}$
顯然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m時(shí)才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力．故A正確，B錯(cuò)誤；
C、為了減小摩擦力的影響，應(yīng)適當(dāng)抬高木板的另一端以平衡摩擦力；故C正確；
D、應(yīng)先接通電源再釋放紙帶；故D錯(cuò)誤；
故選：AC．
（3）由動(dòng)能定理可知，為了求出合外力所做的功，故應(yīng)必須直接測(cè)出物體的質(zhì)量；
（4）打第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度v=$\frac{{x}_{13}}{2T}=\frac{0.0352+0.0368}{0.2}=0.36m/s$，
故答案為：（1）B；  （2）AC   （3）重物質(zhì)量（4）0.36

點(diǎn)評(píng) 本題考查探究功和動(dòng)能之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，要注意正確分析實(shí)驗(yàn)原理，明確實(shí)驗(yàn)規(guī)律，再利用所學(xué)物理規(guī)律求解．