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...

問題詳情：

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)打點計時器使用的電源是_________（選填選項前的字母）．

A．直流電源    B．交流電源

(2)實驗中，需要平衡摩擦力和其他阻力．正確*作方法是_______（選填選項前的字母）．

A．把長木板右端墊高       B．改變小車的質量

(3)在不掛重物且______（選填選項前的字母）的情況下，輕推一下小車，若小車拖着紙帶做勻速運動，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     B．計時器打點

(4)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．在紙帶上依次去A、B、C……若干個計數點，已知相鄰計數點間的時間間隔為T．測得A、B、C……各點到O點的距離為xxx3……，如圖所示．

實驗中，重物質量遠小於小車質量，可認為小車所受的拉力大小為mg，從打O點打B點的過程中，拉力對小車做的功W=_______，打B點時小車的速度v=________．

(5)以v2為縱座標，W為橫座標，利用實驗數據作如圖所示的v2–W圖象．由此圖象可得v2隨W變化的表達式為_________________．根據功與能的關係，動能的表達式中可能包含v2這個因子；分析實驗結果的單位關係，與圖線斜率有關的物理量應是_________．

(6)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於小車質量的條件，則從理論上分析，圖中正確反映v2–W關係的是______________．

A．  B．  C．  D．

【回答】

B    A    B    mgx2            質量    A   

【詳解】

(1)打點計時器均使用交流電源；

A.直流電源與分析不符，故A錯誤；

B.交流電源與分析相符，故B正確；

(2)平衡摩擦和其他阻力，是通過墊高木板右端，構成斜面，使重力沿斜面向下的分力跟它們平衡；

A.與分析相符，故A正確；

B.與分析不符，故B錯誤；

(3)平衡摩擦力時需要讓打點計時器工作，紙帶跟打點計時器限位孔間會有摩擦力，且可以通過紙帶上打出的點跡判斷小車的運動是否為勻速直線運動；

A.與分析不符，故A錯誤；

B.與分析相符，故B正確；

(4)小車拖動紙帶移動的距離等於重物下落的距離，又小車所受拉力約等於重物重力，因此拉力對小車做的功：

(5)小車做勻變速直線運動，因此打B點時小車的速度為打AC段的平均速度，則有：

(6)由圖示圖線可知：

縱截距為：

則隨變化的表達式為：

(7)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，則

代入單位後，的單位為，所以與該斜率有關的物理量為質量；

(8) 若重物質量不滿足遠小於小車質量，則繩子對小車的拉力實際不等於重物的重力，由和可得：

由動能定理得：

而：

則實際圖線的斜率：，重物質量與小車質量不變，速度雖然增大，但斜率不變；

A.與分析相符，故A正確；

B.與分析不符，故B錯誤；

C.與分析不符，故C正確；

B.與分析不符，故D錯誤．

【名師點睛】

實驗總存在一定的誤差，數據處理過程中，圖象讀數一樣存在誤差，因此所寫函數表達式的比例係數在一定範圍內即可；第（6）問有一定的迷惑*，應明確寫出函數關係，再進行判斷．

知識點：實驗：探究加速度與力、質量的關係

題型：實驗,探究題