Question

【题目】如图甲所示，用质量为m的重物（砝码及砝码盒）通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。

(1)若利用该实验装置完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验，下列说法中不正确或不必要的是_____。

A．必须控制砝码盘总质量不变

B．每次小车必须同一位置静止释放

C．小车应靠近打点计时器，先接通电源，后释放小车

D．选择计数点时，必须从纸带上第一个点开始

(2)若某同学用该实验装置设计“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”的实验，乙是实验中获取的一条纸带的一部分，其中0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示，打“2”计数点时小车的速度大小为v=_____m/s；由纸带求出小车的加速度的大小a=_____m/s2。（计算结果均保留2位有效数字）

(3)利用该装置可以完成“探究做功与物体速度变化的关系”的实验，假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，下图中正确反映关系的是_____。（v为小车的速度，W为悬挂重物重力做的功）

Answer 1

【答案】ABD 0. 21 0. 50 A

【解析】

(1)[1] A．根据实验背景，该实验主要是研究小车的v-t关系，托盘中质量变化，可以得到不同外力作用下小车的v-t关系，是可以这样操作的，选项A是不必要的；

B．小车也没有必要从同一位置静止释放，选项B不必要；

C．操作时应先开电源再释放小车，所以C选项是必要的；

D．在处理纸带时，由于第一点并不确定，因此常常将前面的点去掉，从清晰可辨的点取点后处理实验数据，所以D选项也不是必要的。

故选ABD。

(2) [2]根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得：

[3]根据逐差法得：

(3)[4]如果实验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车动能的增加量，即

其中W=mgh，质量都是定值，所以v2与W成正比，A图正确。