Question

【题目】用如图a所示装置做“探究拉力做功与小车动能变化关系”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图b是甲同学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乙同学经过认真、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x及打下各计数点时小车的瞬时速度v。图c是根据这些实验数据绘出的图象。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，重力加速度10m/s2，若可把钩码的重力视为小车所受的拉力，则由图象可知小车的质量为________kg。

④在钩码质量远小于小车质量的情况下，丙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】①AC ② 0.36 ③0.2 ④C

【解析】

.①小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，为了在实验中能够把细绳对小车的拉力视为小车的合外力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，即在未挂钩码时，将木板的右端垫高以平衡摩擦力并且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，故AC正确，BD错误；故选AC.
②相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，则T=0.1s，

③根据动能定理得： Fs＝ (M+m)v2，则v2＝s，根据图象可知，斜率k=＝1，则＝1，其中F=0.15N；解得：M=0.20kg。
④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，则可能长木板的右端垫起的高度过高，有一部分重力势能转化为动能，若滑轮的轴处有摩擦，则拉力做的功总是要比小车动能变化量大一些，小车释放时离打点计时器太近，拉力做的功和小车动能变化量相等，在钩码质量远小于小车质量的情况下，绳子的拉力等于钩码的重力，钩码做匀加速运动，不影响拉力做功，故C正确．故选C.