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    17．某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车速度变化的关系，此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等，组装的实验装置如图1所示．

    （1）若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些AC（填字母代号）．
    A．天平       B．弹簧测力计      C．刻度尺      D．秒表
    （2）做好实验准备工作后，他将打点计时器接在频率为f的交流电源上，从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图2所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O（即O点速度为0）的距离为S0，点AC间的距离为S1，点CE间的距离为S2，用天平测出钩码的质量为m（m远小于小车的质量），当地的重力加速度为g，则：起点O到打下C点的过程中，拉力做的功可表示为W=mg（S0+S1），小车在C点的速度可表示为Vc=$\frac{f（{s}_{1}+{s}_{2}）}{4}$．
    （3）他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，并想借此实验数据来验证动能定理；测出小车及车内物体的总质量后，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的CD（填字母代号）．
    A．在接通电源的同时释放了小车
    B．小车释放时离打点计时器太近
    C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉
    D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力．

    分析 （1）根据该实验的实验原理、要求和减少误差的角度分析，平衡摩擦力作用后，进行实验过程中需要用刻度尺测量纸带上点的距离，用天平测出小车的质量，需要改变砝码的质量来代替小车的拉力．（2）据匀变速直线运动的推论求解瞬时速度．（3）从实验原理和实验步骤、要求分析误差，会从功能关系上分析．

    解答 解：（1）、根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带来研究小车的速度，利用天平测量小车的质量，利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量，即还需要刻度尺，天平（带砝码），故AC正确，BD错误．
    （2）据题意可知，打点计时器T=$\frac{1}{f}$，实验AE之间的时间为：$\frac{4}{f}$
    据匀变速直线运动的推论可知，C点的速度v=$\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{\frac{4}{f}}$=$\frac{f（{s}_{1}+{s}_{2}）}{4}$
    （3）他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，从功能关系看出：该实验一定有转化为内能的，即试验 中有存在摩擦力没有被平衡掉；还有该实验要求，只有当小车的质量远大于砝码的质量时，小车的拉力才近似等于砝码的重力，故AB错误，CD正确．
    故选：（1）AC；  （2）$\frac{f（{s}_{1}+{s}_{2}）}{4}$；（3）CD．

    点评 明确实验原理往往是解决实验问题的关键，该实验的一些操作和要求与探究力、加速度、质量之间关系的实验类似可以类比学习．

    练习册系列答案
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    A．qQkh=GR3B．qQk=GR2C．W1=qQkh（1-$\frac{R}{h}$）D．W2=qQkh（1+$\frac{R}{h}$）

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    A．$\frac{{U}_{1}}{I}$不变，$\frac{△{U}_{1}}{△I}$不变B．$\frac{{U}_{2}}{I}$变大，$\frac{△{U}_{2}}{△I}$变大
    C．$\frac{{U}_{2}}{I}$变大，$\frac{△{U}_{2}}{△I}$不变D．$\frac{{U}_{3}}{I}$变大，$\frac{△{U}_{3}}{△I}$不变

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