Question

【題目】如圖甲所示，用質量為m的重物（砝碼及砝碼盒）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。

(1)若利用該實驗裝置完成“探究小車速度隨時間變化的規律”實驗，下列說法中不正確或不必要的是_____。

A．必須控制砝碼盤總質量不變

B．每次小車必須同一位置靜止釋放

C．小車應靠近打點計時器，先接通電源，后釋放小車

D．選擇計數點時，必須從紙帶上第一個點開始

(2)若某同學用該實驗裝置設計“探究加速度與物體所受合力F及質量m的關系”的實驗，乙是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，其中0、1、2、3、4是計數點，每相鄰兩計數點間還有4個點（圖中未標出），計數點間的距離如圖乙所示，打“2”計數點時小車的速度大小為v=_____m/s；由紙帶求出小車的加速度的大小a=_____m/s2。（計算結果均保留2位有效數字）

(3)利用該裝置可以完成“探究做功與物體速度變化的關系”的實驗，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，下圖中正確反映關系的是_____。（v為小車的速度，W為懸掛重物重力做的功）

Answer 1

【答案】ABD 0. 21 0. 50 A

【解析】

(1)[1] A．根據實驗背景，該實驗主要是研究小車的v-t關系，托盤中質量變化，可以得到不同外力作用下小車的v-t關系，是可以這樣操作的，選項A是不必要的；

B．小車也沒有必要從同一位置靜止釋放，選項B不必要；

C．操作時應先開電源再釋放小車，所以C選項是必要的；

D．在處理紙帶時，由于第一點并不確定，因此常常將前面的點去掉，從清晰可辨的點取點后處理實驗數據，所以D選項也不是必要的。

故選ABD。

(2) [2]根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度得：

[3]根據逐差法得：

(3)[4]如果實驗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

其中W=mgh，質量都是定值，所以v2與W成正比，A圖正確。