Question

1．为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，采用了如图所示实验装置．请回答下列问题：
（1）为了减小小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是C
A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
（2）若实验中所用小车的质量为200g，为了使实验结果尽量精确，在实验室提供的以下四种规格钩码中，应该挑选的钩码是A

A．10g

B．20g

C．30g

D．50g

（3）某实验小组挑选了一个质量为50g的钩码，在多次正确操作实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：第一个点到第n个点的距离为40.0cm；打下第n点时小车的速度大小为1.20m/s．该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，则拉力对小车做的功为0.196J，小车动能的增量为0.144J．（g=9.8m/s²，结果保留三位有效数字）

Answer 1

分析 （1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．
为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是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．
（2）本实验要用钩码的重力代替小车所受到的合力，钩码质量远小于小车的质量．
（3）根据重力当做小车所受的拉力和钩码下降的距离可以求出拉力对小车做的功大小，根据小车在N点的速度可以求出小车动能的增量．

解答 解：（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是，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．故C正确．
故选：C．
（2）本题要用钩码的重力代替小车所受到的合力，钩码质量应远小于小车的质量．故选10g的钩码较好，故A正确．
故选：A
（3）从打下第一点到打下第N点拉力对小车做的功：W=mgs=50×10^-3×9.8×0.4J=0.196J；
小车的动能增量为：△E_k=$\frac{1}{2}$Mv²=$\frac{1}{2}×$0.2×1.2²J=0.144J．
故答案为：（1）C；（2）A；（3）0.196，0.144

点评 该题考查在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中的注意事项：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；把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大，会导致重力沿斜面向下的分力增大，摩擦力减小等现象；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．