题目内容
【题目】如图所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,待打点稳定后释放小车,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”:
(1)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,下列操作方法正确的是________ (选填选项前的字母).
A.把长木板右端垫高 B.改变小车的质量
(2)在不挂重物且________(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车.若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响.
A.计时器不打点 B.计时器打点
(3)实验中,拉力对小车做的功W,若重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg,打点计时器打某点时小车的速度为v,以v2为纵坐标,W为横坐标,做出v2-W图象。,与图线斜率有关的物理量应是________.
(4)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,图中正确反映v2-W关系的是________.
【答案】 A B 小车质量 A
【解析】(1)平衡摩擦力的方法是:把木板一段垫高,让小车滑下,当小车匀速运动时,就意味着摩擦力抵消了,所以选A。
(2)此时应当让打点计时器打点,因为打点计时器也会有摩擦力,而且可以从纸带的点是否均匀分析是否是匀速直线运动,所以选B。
(3)根据图象上的点,可以得出得v2随W变化的表达式为:v2=0.008+4.69W;;功是能量转化的量度,所以功和能的单位是相同的,斜率设为k,则,代入单位后,k的单位为kg-1,所以与该斜率有关的物理量为小车质量。
(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锤和小车动能的增加量,其中W=mgh,质量都是定值,所以v2与W成正比,故A图正确。