Question

【题目】探究外力做功与物体动能变化关系的实验装置如图所示，根据实验中力传感器读数和电磁打点器打出纸带的测量数据等可分别求得外力对小车做功和小车动能的变化。

(1)为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是 _______ 。

A.实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作

B.实验操作时要先放小车,后接通电源

C.调整滑轮的高度，使连接小车的细线与木板平行

D.在实验过程中要保证钩码的总质量远小于小车的质量

(2)除了图中所注明的器材外，实验中还需要天平、导线、刻度尺和____________。

(3)如下图所示，为验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A、B两点探究功与速度变化的关系，已知打点计时器的打点周期为T，重力如速度为g，图中已经标明了要测量的物理量，另外，对应的力传感器的读数为F,小车的质量为M，钩码的总质量为m，请你以小车为研究对象，把要探究的结果用题中和纸带上的字母表达出来________。

(4)若在本实验中，合外力对物体做功用W表示，物体的速度用v表示根据实验数据作出了如图所示的W-v图象，下列符合实际的是_____________。

Answer 1

【答案】AC 低压交流电源 B

【解析】

(1)[1]A. 实验中，合力

F合=F+mgsinθ-f

只有保证

mgsinθ-f=0

才能保证F合=F，故需要平衡摩擦力；故A项与题意相符；

B. 实验操作时要先接通电源，后释放小车，故B项与题意不相符；

C. 调整滑轮的高度，使连接小车的细线与木板平行，保证绳子上的拉力等于小车受到的合力，故C项与题意相符；

D. 由于有力传感器，故不需要满足钩码的质量远小于小车质量，故D项与题意不相符；

(2)[2] 电磁打点器还应有低压交变电源；

(3)[3] A点的瞬时速度为

B点的瞬时速度为

根据动能定理可知

即

(4)[4] 橡皮筋做的功转化为小车动能，由动能定理得：

W与v是二次函数关系，W-v图象是抛物线的一个分支，故ACD项与题意不相符，B项与题意相符。