Question

【題目】在追尋科學(xué)家研究足跡的過程中，某同學(xué)為探究恒力做功和物體動能變化間的關(guān)系，采用了如圖甲所示的實驗裝置。

（1）實驗時，該同學(xué)用鉤碼的重力表示小車受到的合力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認(rèn)為應(yīng)該采取的措施是____。（多選，填選項前的字母）

A．接通電源的同時釋放小車

B．保證細線與長木板平行

C．把長木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力

D．保證鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

（2）如圖乙所示是實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是連續(xù)的六個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T = 0.10 s，圖中S1 = 4.00 cm，S2 = 10.00 cm，S = 10.50 cm。測出小車的質(zhì)量為M = 0.45 kg，鉤碼的總質(zhì)量為m = 0.05 kg。從打B點到打E點的過程中，合力對小車做的功是__________，小車動能的增量是____________________。（g=9.8m/s2,結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】BCD 0.051 0.047

【解析】

（1）由于小車運動過程中會遇到（滑輪和細繩、小車和木板、打點計時器和紙帶之間等）阻力，所以要平衡摩擦力。平衡摩擦力時，要輕推一下小車，觀察小車是否做勻速運動；由于小車加速下降，處于失重狀態(tài)，拉力小于重力，小ma，勾碼重量越小，ma越小，拉力與重量越接進。

（2）對系統(tǒng)研究，根據(jù)某段時間內(nèi)平均速度等于中間時刻的瞬時速度，從而得出系統(tǒng)動能的變化量，判斷系統(tǒng)動能的增加量與合力做功是否相等。

（1）在實驗過程中需要先接通電源的后釋放小車，故A錯誤；由于小車運動過程中會遇到阻力，同時由于小車加速下降，處于失重狀態(tài)，拉力小于重力，故要使拉力接近鉤碼的重量，要平衡摩擦力，把長木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力，以及要使鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，同時保證細線與長木板平行，故BCD正確；故選BCD.
（2）從打B點到打E點的過程中，合力對小車做的功為：W=mgh=mgs=0.05×9.8×0.1050J=0.051J；
根據(jù)中間時刻的速度等于平均速度得：，，

小車動能的增量為：△EK=MvE2-MvB2=×0.45（0.52-0.22）J=0.047J