题目内容
【题目】某学习小组用图甲所示的实验装置探究动能定理。小车的长度为d,A、B处都安装了光电门,可测得小车通过A、B处所用的时间;用小车通过光电门的平均速度表示通过A、B点时的速度,钩码上端为拉力传感器,可读出细线上的拉力F。适当垫高木板O端,使小车不挂钩码时能在长木板上匀速运动。挂上钩码,从o点由静止释放小车进行实验:
(1)某次实验中质量为m的小车通过A、B光电门的时间分别为tA、tB,则小车由A运动到B动能变化量为____________;
(2)保持拉力F=0.2N不变,仅改变光电门B的位置,读出B到A的距离s,记录s和t B数据,画出图像如图乙所示。根据图像可求得小车的质量m=________kg;
(3)该实验中不必要的实验要求有_________
A. 钩码和拉力传感器的质量远小于小车的质量
B. 画出图像需多测几组s、tB的数据
C. 测量长木板垫起的高度和木板长度
D. 选用长度小一些的小车
【答案】 0.6 AC
【解析】
(1)小车经过光电门A时的速度:,小车经过光电门B时的速度:,小车由A运动到B动能变化量:;
(2)对小车,由动能定理得:Fs=mvB2-mvA2,已知F=0.2N,整理得:s=2.5mvB2-2.5mvA2,s-vB2图象图象的斜率:k=2.5m==1.5,解得小车质量:m=0.6kg
(3)小车所受拉力可以由力传感器测出,实验不需要控制钩码和拉力传感器的质量远小于小车的质量,故A错误;为了减小实验误差应用图象法处理实验数据,作出s-vB2图象需多测几组s、tB的数据,故B正确;小车所受拉力可以由力的传感器测出,实验不需要平衡摩擦力,不需要测量长木板垫起的高度和木板长度,故C错误;为使小车经过光电门时速度的测量值更接近真实值,选用长度小一些的小车,故D正确;本题选不必要的措施,故选AC;