Question

【題目】如圖所示,用質量為m的重物通過滑輪牽引小車,使它在長木板上運動,打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況。利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實驗。

（1）實驗中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正確操作方法是________選填選項前的字母。

A.把長木板右端墊高 改變小車的質量

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

A.計時器不打點 計時器打點

（3）接通電源,釋放小車,打點計時器在紙帶上打下一系列點,將打下的第一個點標為O。在紙帶上依次取A、B、C......若干個計數(shù)點,已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T。測得A、B、C......各點到O點的距離為、、如圖所示。

實驗中,重物質量遠小于小車質量,可認為小車所受的拉力大小為mg。從打O點到打B點的過程中,拉力對小車做的功__________,打B點時小車的速度________。

（4）以為縱坐標,W為橫坐標,利用實驗數(shù)據作出如圖3所示的圖象。由此圖象可得隨W變化的表達式為________。根據功與能的關系,動能的表達式中可能包含這個因子；分析實驗結果的單位關系,與圖線斜率有關的物理量應是________。

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

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】A B 質量 A

【解析】

（1）[1]．平衡摩擦力時：把長木板的右端適當墊高,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]．此時應當讓打點計時器打點,因為打點計時器也會有摩擦力,故選B；

（3）[3]．由于近似認為拉力等于重力,所以根據可知，拉力做功為：

；

[4]．中點時刻的速度等于該段時間內的平均速度,所以B點的速度等于AC段的平均速度,即為：

；

（4）[5]．由圖示圖線可知：

,

則隨W變化的表達式為：

[6]．功是能量轉化的量度,所以功和能的單位是相同的，斜率設為k，則

代入單位后，k的單位為，所以與該斜率有關的物理量為質量；

（5）[7]．若重物質量m不滿足遠小于小車質量M，則繩子對小車的拉力實際不等于重物的重力，由

和

知

,

由動能定理得：

,

而

,

則實際圖線的斜率

，

重物質量m與小車質量M不變，速度雖然增大，但斜率不變，選項A正確。