Question

5．小明把附有滑轮的长木板放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引力下运动，以此研究绳拉力做功和小车动能变化的关系．此外他还准备了打点计时器及配套电源、导线、复写纸、纸带、小木块、天平（包括砝码）等，实验装置如图
（1）若要完成该实验，必须的实验器材还有刻度尺．
（2）实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．他这样做的目的是D（填字母代号）
A、避免小车在运动中发生抖动
B、可使打点计时器在纸带上打出的点迹清洗
C、可以保证小车最终能实现匀速直线运动
D、可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
（3）为了顺利完成该实验，下列哪些做法正确B（填字母代号）
A、在接通电源的同时释放小车
B、小车释放点靠近打点计时器
C、抬高木板一端，用眼睛观察小车是否做匀速直线运动来确定摩擦力是否被平衡掉
D、当钩码质量远远大于小车质量时，可认为细绳对小车的拉力等于钩码重力．

Answer 1

分析 （1）根据该实验的实验原理、要求和减少误差的角度分析，平衡摩擦力作用后，进行实验过程中需要用刻度尺测量纸带上点的距离，用天平测出小车的质量，需要改变砝码的质量来代替小车的拉力．
（2）使牵引小车的细绳与木板平行的目的是可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力．
（3）根据W=mgs求出砂桶及砂的总重力做功，根据匀变速直线运动的平均速度等于中点时刻的瞬时速度求A、B的速度，即可得到动能的变化量，从而写出探究结果表达式，根据此表达式分析所需要的测量仪器．

解答 解：（1）根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带来研究小车的速度，利用天平测量小车的质量，利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离，即还需要刻度尺．
（2）实验过程中，为减少误差，提高实验的精确度，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，目的是消除摩擦带来的误差，即平衡摩擦力后，使细绳的拉力等于小车的合力，故ABC错误，D正确．
故选：D．
（3）A、实验过程中，为减少误差，提高实验的精确度和纸带的使用率，应先接通电源，后放开纸带．故A错误；
B、实验过程中，为提高纸带的使用率，小车释放点靠近打点计时器．故B正确；
C、平衡摩擦力时，将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力，可以根据纸带上打的点迹是否均匀来判断是否做匀速运动，故该同学用眼睛观察小车是否做匀速直线运动来确定摩擦力的方法是错误的．故C错误；
D、根据该实验要求，只有当小车的质量远大于砝码的质量时，小车的拉力才近似等于砝码的重力，故D错误．
故选：B
故答案为：（1）刻度尺；（2）D；（3）B．

点评 明确实验原理往往是解决实验问题的关键，该实验的一些操作和要求与探究力、加速度、质量之间关系的实验类似可以类比学习．