Question

【题目】用如图所示装置做“验证动能定理”的实验.实验中，小车碰到制动挡板时，钩码尚未到达地面.

(1)为了保证细绳的拉力等于小车所受的合外力，以下操作必要的是________(选填选项前的字母).

A.在未挂钩码时，将木板的右端垫高以平衡摩擦力

B.在悬挂钩码后，将木板的右端垫高以平衡摩擦力

C.调节木板左端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行

D.所加钩码的质量尽量大一些

(2)如图是某次实验中打出纸带的一部分.O、A、B、C为4个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，所用交流电源的频率为50Hz.通过测量，可知打点计时器打B点时小车的速度大小为______m/s.

(3)甲同学经过认真、规范地操作，得到一条点迹清晰的纸带.他把小车开始运动时打下的点记为O，再依次在纸带上取等时间间隔的1、2、3、4、5、6等多个计数点，可获得各计数点到O的距离s及打下各计数点时小车的瞬时速度v.如图是根据这些实验数据绘出的v2－s图象.已知此次实验中钩码的总质量为0.015kg，小车中砝码的总质量为0.100kg，取重力加速度g＝9.8m/s2，则由图象可知小车的质量为________kg(结果保留两位有效数字).

(4)在钩码总质量远小于小车质量的情况下，乙同学认为小车所受拉力大小等于钩码所受重力大小.但经多次实验他发现拉力做的功总是要比小车动能变化量小一些，造成这一情况的原因可能是__________(选填选项前的字母).

A.滑轮的轴处有摩擦

B.小车释放时离打点计时器太近

C.长木板的右端垫起的高度过高

D.钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力

Answer 1

【答案】(1)AC (2)0.36 (3)0.18 (4)C

【解析】(1)为保证细绳的拉力等于小车所受的合外力，需要平衡摩擦力，平衡时应不挂钩码，同时需保证细绳与木板平行，故选A、C.

(2)vB＝＝m/s＝0.36 m/s.

(3)设钩码的总质量为m，小车的质量为M，砝码的总质量为m0，对钩码mg－FT＝ma对小车和砝码FT＝(m0＋M)a，可推出a＝，再代入运动学公式v2＝2as

得v2＝2s，由此可知图象斜率为，由图象可知图象斜率k＝1(注意横轴单位)，代入可得小车质量M≈0.18kg.

(4)若拉力做功小于小车动能增量，说明有其他力做功，可能是平衡摩擦力过度，故C正确.