题目内容
【题目】用如图所示装置做“验证动能定理”的实验.实验中,小车碰到制动挡板时,钩码尚未到达地面.
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(1)为了使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)如图是某次实验中打出纸带的一部分.
、
、
、
为
个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有
个打出的点没有画出,所用交流电源的频率为
.通过测量,可知打点计时器打
点时小车的速度大小为__________
.
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(3)甲同学经过认真、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
,再依次在纸带上取等时间间隔的
、
、
、
、
、
等多个计数点,可获得各计数点到
的距离
及打下各计数点时小车的瞬时速度
.如图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
,小车中砝码的总质量为
,取重力加速度
,则由图象可知小车的质量为__________
.(结果保留三位有效数字)
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(4)在钩码质量远小于小车质量的情况下,乙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__________________________________________________.
(5)假设已经完全消除了摩擦力和其它阻力的影响,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
关系的是____________.
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【答案】 AC 0.36 0.18 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. A
【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,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;所以AC选项是正确的.
(2)相邻的两个计数之间还有
个打出的点没有画出,则
,
.
(3)根据动能定理得:
,
则
,
根据图象可以知道斜率
,
则
,
计算得出
.
(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.
(5)若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则
,得
,图象为过原点的直线,故A正确。