Question

【題目】某同學把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，將細繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運動，以此定量探究繩拉力做功與小車動能變化的關(guān)系，此外還準備了打點計時器及配套的電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊等，組裝的實驗裝置如圖所示．

（1）若要完成該實驗，必需的實驗器材還有哪些 ．
（2）實驗開始時，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使牽引小車的細繩與木板平行，他這樣做的目的是下列的哪個 （填字母代號）
A.避免小車在運動過程中發(fā)生抖動
B.可使打點計時器在紙帶上打出的點跡清晰
C.可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運動
D.可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車受的合力
（3）平衡摩擦力后，當他用多個鉤碼牽引小車時，發(fā)現(xiàn)小車運動過快，致使打出的紙帶上點數(shù)較少，難以選到合適的點計算小車速度，在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請你利用本實驗的器材提出一個解決辦法： ．
（4）他將鉤碼重力做的功當做細繩拉力做的功，經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些，這一情況可能是下列哪些原因造成的 （填字母代號）．
A.在接通電源的同時釋放了小車
B.小車釋放時離打點計時器太近
C.阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉
D.鉤碼做勻加速運動，鉤碼重力大于細繩拉力．

Answer 1

【答案】
（1）刻度尺,天平
（2）D
（3）小車上加小木塊或砝碼
（4）C,D
【解析】解：（1）、根據(jù)本實驗的實驗原理是合外力所做的功等于動能的變化量，通過研究紙帶來研究小車的速度，利用天平測量小車的質(zhì)量，利用砝碼的重力代替小車的合外力，所以需要刻度尺來測量紙帶上點的距離和用天平測得小車的質(zhì)量，即還需要刻度尺，天平（帶砝碼）．

故答案為：刻度尺；天平（帶砝碼）（2）、實驗過程中，為減少誤差，提高實驗的精確度，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使牽引小車的細繩與木板平行，目的是消除摩擦帶來的誤差，即平衡摩擦力后，使細繩的拉力等于小車的合力，故ABC錯誤，D正確．

故選：D．（3）平衡摩擦力后，當他用多個鉤碼牽引小車時，發(fā)現(xiàn)小車運動過快，致使打出的紙帶上點數(shù)較少，即小車的加速度大，所以應減少小車的加速度，當小車的合力一定的情況下，據(jù)牛頓第二定律可知，適當增大小車的質(zhì)量，即在小車上加適量的砝碼．

故答案為：在小車上加適量的砝碼（4）他將鉤碼重力做的功當做細繩拉力做的功，經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些，從功能關(guān)系看出：該實驗一定有轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的，即試驗 中有存在摩擦力沒有被平衡掉；還有該實驗要求，只有當小車的質(zhì)量遠大于砝碼的質(zhì)量時，小車的拉力才近似等于砝碼的重力，故AB錯誤，CD正確．

故選：CD．

故答案為：（1）刻度尺，天平（2）D （3）小車上加小木塊或砝碼（4）CD

（1、2）根據(jù)該實驗的實驗原理、要求和減少誤差的角度分析，平衡摩擦力作用后，進行實驗過程中需要用刻度尺測量紙帶上點的距離，用天平測出小車的質(zhì)量，需要改變砝碼的質(zhì)量來代替小車的拉力．（3）、（4）根據(jù)W=mgs求出砂桶及砂的總重力做功，根據(jù)勻變速直線運動的平均速度等于中點時刻的瞬時速度求A、B的速度，即可得到動能的變化量，從而寫出探究結(jié)果表達式，根據(jù)此表達式分析所需要的測量儀器．