Question

【題目】某探究學(xué)習(xí)小組驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲。

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要平衡摩擦力：取下沙桶，把木板不帶滑輪的一端墊高，輕推小車，讓小車拖著紙帶做______ 直線運(yùn)動(dòng)。

（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用頻率為50Hz的交流電，記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖乙所示。在紙帶上相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出。小車通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)“B”時(shí)，速度為 ______ （計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

（3）若實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有沙桶只有鉤碼，每個(gè)鉤碼質(zhì)量m=50g，小車總質(zhì)量M=200g，用該實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理，則需驗(yàn)證重力對(duì)鉤碼所做的功是否等于______ （選填“小車”或“小車和鉤碼”）動(dòng)能的增量。

Answer 1

【答案】勻速 0.13m/s 小車和鉤碼

【解析】

考查實(shí)驗(yàn)“驗(yàn)證動(dòng)能定理”。

（1）[1]．輕推小車，讓小車拖著紙帶做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明小車不掛沙桶時(shí)，受力平衡，合外力為零，即平衡了摩擦力；

（2）[2]．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用頻率為50Hz，則打點(diǎn)周期為：

紙帶上相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，則兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為：

小車通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)“B”時(shí)的速度為：

由圖讀出：

代入上式，解得：

；

（3）[3]．由于鉤碼的質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，不能認(rèn)為繩的拉力等于鉤碼的重力，此時(shí)，我們應(yīng)把鉤碼和小車看成整體，設(shè)重力對(duì)鉤碼所做的功為W，由動(dòng)能定理：

即需驗(yàn)證重力對(duì)鉤碼所做的功是否等于小車和鉤碼動(dòng)能的增量。