Question

（1）某探究學習小組的同學欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源一臺，導線、復寫紙、紙帶、墊塊、細沙若干．當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態．若你是小組中的一位成員，要驗證滑塊所受合外力做的功等于其動能的變化，則：

①還需要補充的實驗器材是　　　　    ，     　　　　　　．

②為了簡化實驗，使滑塊所受合外力等于繩子的拉力，應采取的措施是：             ；

要使繩子拉力約等于沙和沙桶的重力，應滿足的條件是：保持沙和沙桶的質量       滑塊的質量。

③若挑選的一條點跡清晰的紙帶如下，且已知滑塊的質量為Ｍ，沙和沙桶的總質量為m，相鄰兩個點之間的時間間隔為T，從A點到B、C、D、E點的距離依次為S₁、S₂、S₃、S₄，則由此可求得紙帶上由Ｂ點到D點所對應的過程中，沙和沙桶的重力所做的功W＝　　　　　　　　　　　　　　　　　；該滑塊動能改變量的表達式為ΔE_K＝　　　　　　　　　　　　　  　　   ．（結果用題中已知物理量的字母表示）

（2）為了減小實驗誤差，以下操作中不必要的是【     】

A．在“研究勻變速直線運動”的實驗中，供小車運動的平板應光滑

B．在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，彈簧測力計必須與木板平行，讀數時視線要正對彈簧測力計的刻度

C．用落體法驗證機械能守恒定律時，必需選擇紙帶上的第一打點為起始點

D．在“探究彈簧彈力與伸長量的關系”實驗中，彈簧豎直懸掛狀態下測出彈簧原長

 

Answer 1

【答案】

（1）①天平  刻度尺 ②平衡摩擦力：先將小沙桶和滑塊的連線斷開，用墊塊將長木板的左端　稍墊起，直至輕推滑塊，滑塊能在水平長木板上勻速滑行為止；遠小于  ③ 　　　或  （2）AC

【解析】

試題分析：（1） ①實驗中需要知道物體的速度，利用紙帶測量速度時要測量兩點之間的距離，所以需要毫米刻度尺；根據動能的公式可知還需要知道物體的質量，所以需要天平．②為滿足繩子的拉力等于物體受到的合外力，應該平衡摩擦力，方法是墊高固定計時器的長木板的一端，使重力的下滑分力平衡摩擦力；為滿足繩子的拉力約等于沙和沙桶的重力，應該讓沙和沙桶的質量遠小于小車的質量．③由紙帶可知：　　　所以；由功的定義可知：沙和沙桶的重力做的功．

（2） 在“研究勻變速直線運動”的實驗中，只需要物體運動的加速度不變即可，不需要平板必須光滑，所以選項A該選；在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，彈簧測力計必須與木板平行，讀數時視線要正對彈簧測力計的刻度，這樣做可以減小誤差；用落體法驗證機械能守恒定律時，可以選擇紙帶上的第一打點為起始點，也可以選擇其中的一段進行驗證，故選項C不必要；在“探究彈簧彈力與伸長量的關系”實驗中，彈簧豎直懸掛狀態下測出彈簧原長，可以消除彈簧重力對實驗的影響，所以本題選項AC為答案．考點：本題考查了實驗的原理、數據處理和注意事項的理解和應用．