Question

【題目】如圖所示，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運(yùn)動，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動情況。利用該裝置可以完成“探究功與速度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。

（1）實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正確操作方法是_______ （選填選項(xiàng)前的字母）。

A．將長木板帶滑輪的左端墊高

B．將長木板不帶滑輪的右端墊高

在_______（選填選項(xiàng)前的字母）且計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響。

A．不掛重物 B．掛上重物

（2）接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O。在紙帶上依次取A、B、C……若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T。測得A、B、C……各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1、x2、x3……，如圖所示。

實(shí)驗(yàn)中，重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg。從打O點(diǎn)到打某計(jì)數(shù)點(diǎn)的過程中，拉力對小車做的功W，打某計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度v。同時(shí)以v2為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖所示的v2–W圖象。

分析實(shí)驗(yàn)圖像：該圖線與斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是_________。（選填選項(xiàng)前的字母）。

A.加速度 B.位移 C.質(zhì)量 D.時(shí)間

（3）假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，但重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，則從理論上分析，則v2–W圖像________。

A．一條傾斜直線

B．一條末端向上彎曲圖像

C．一條末端向下彎曲圖像

Answer 1

【答案】B A C A

【解析】

（1）平衡摩擦力的方法是：把木板不帶滑輪的右端墊高 ，讓小車滑下，當(dāng)小車勻速運(yùn)動時(shí)，就意味著摩擦力抵消了，故選B；平衡摩擦力時(shí)，把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受繩的拉力時(shí)能拖動紙帶沿木板做勻速直線運(yùn)動即可，故選A；

（2）要驗(yàn)證的關(guān)系是，則W-v2的關(guān)系圖像中斜率k=m，則該圖線與斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是質(zhì)量，故選C.

（3）如果實(shí)驗(yàn)中完全消除了摩擦力和其它阻力，那么重物重力做的功就等于重物和小車動能的增加量；即：W=（M+m）v2，期中W=mgh，質(zhì)量都是定值，所以v2與W成正比，則v2–W圖像是一條傾斜直線，故選A。