Question

【題目】如圖所示,用質(zhì)量為m的重物通過(guò)滑輪牽引小車,使它在長(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。利用該裝置可以完成“探究動(dòng)能定理”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.把長(zhǎng)木板右端墊高 改變小車的質(zhì)量

（2）在不掛重物且________選填選項(xiàng)前的字母的情況下,輕推一下小車。若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動(dòng),表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響。

A.計(jì)時(shí)器不打點(diǎn) 計(jì)時(shí)器打點(diǎn)

（3）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(cè)得A、B、C......各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為、、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B點(diǎn)的過(guò)程中,拉力對(duì)小車做的功__________,打B點(diǎn)時(shí)小車的速度________。

（4）以為縱坐標(biāo),W為橫坐標(biāo),利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖3所示的圖象。由此圖象可得隨W變化的表達(dá)式為________。根據(jù)功與能的關(guān)系,動(dòng)能的表達(dá)式中可能包含這個(gè)因子；分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的單位關(guān)系,與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是________。

（5）假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響,若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件,則從理論上分析,圖4中正確反映關(guān)系的是________。

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】A B 質(zhì)量 A

【解析】

（1）[1]．平衡摩擦力時(shí)：把長(zhǎng)木板的右端適當(dāng)墊高,讓小車與紙帶相連,輕推小車,小車做勻速直線恰好平衡摩擦力,故選A。

（2）[2]．此時(shí)應(yīng)當(dāng)讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn),因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器也會(huì)有摩擦力,故選B；

（3）[3]．由于近似認(rèn)為拉力等于重力,所以根據(jù)可知，拉力做功為：

；

[4]．中點(diǎn)時(shí)刻的速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度,所以B點(diǎn)的速度等于AC段的平均速度,即為：

；

（4）[5]．由圖示圖線可知：

,

則隨W變化的表達(dá)式為：

[6]．功是能量轉(zhuǎn)化的量度,所以功和能的單位是相同的，斜率設(shè)為k，則

代入單位后，k的單位為，所以與該斜率有關(guān)的物理量為質(zhì)量；

（5）[7]．若重物質(zhì)量m不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M，則繩子對(duì)小車的拉力實(shí)際不等于重物的重力，由

和

知

,

由動(dòng)能定理得：

,

而

,

則實(shí)際圖線的斜率

，

重物質(zhì)量m與小車質(zhì)量M不變，速度雖然增大，但斜率不變，選項(xiàng)A正確。