Question

【題目】某實驗小組采用如圖所示的裝置“探究動能定理”．圖中小車內可放置砝碼，實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面，打點計時器的工作頻率為50 Hz. 實驗室備有下列器材：A.打點計時器；B.天平；C.秒表；D.低壓交流電源；E.電池；F.紙帶；G.細線、砝碼、小車、 砝碼盤；H. 一段帶有定滑輪的長木塊。

(1)其中多余的器材是___________（填字母）；缺少的器材是_________________．

(2)測量時間的工具是____________（填字母）；測量質量的工具是____________（填字母）．

(3)實驗的部分步驟如下：

①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細線連接小車和鉤碼；

②將小車停在打點計時器附近，先___________________，再____________________，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一系列點，關閉電源；

③改變鉤碼或小車中砝碼的數量，更換紙帶，重復②的操作．

(4)如圖是某次實驗得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點O及多個計數點A、B、C、D、E、……，可獲得各計數點刻度值s，求出對應時刻小車的瞬時速度v，則D點對應的刻度值為sD＝________cm，D點對應的速度大小為vD＝________m/s（保留2位有效數字）.

(5)下表是某同學在改變鉤碼或小車中砝碼的數量時得到的數據．其中M是小車質量M1與小車中砝碼質量m之和，|v22－v12|是紙帶上某兩點的速度的平方差，可以據此計算出動能變化量ΔE；F是鉤碼所受重力的大小，W是以上兩點間F所做的功.

次數	M/kg	| v22－v12|/(m2·s－2)	ΔE/J	F/N	W/J
1	0.500	0.760	0.190	0.490	0.210
2	0.500	1.65	0.413	0.980	0.430
3	0.500	2.40	0.600	1.470	0.630
4	1.000	2.40	1.200	2.450	1.240
5	1.000	2.84	1.420	2.940	1.470

由上表數據可以看出，W總是大于ΔE，其主要原因是：鉤碼的重力大于小車實際受到的拉力造成了誤差，還有______________________________．

Answer 1

【答案】CE 刻度尺 A B 打開電源 釋放小車 8.13~8.17 0.54 沒有平衡小車與板間的摩擦力

【解析】

（1）打點計時器需要交流電源，不需要直流電壓，通過打點計時器可以測時間，不需要用秒表測時間，故不需要的器材為：CE；實驗需要測量計數點間的距離，因此還需要的實驗器材是：毫米刻度尺；
（2）測量時間的工具是：A打點計時器；測量質量的工具是：B天平；
（3）②將小車停在打點計時器附近，先接通電源，后放開小車，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，關閉電源。
（4）由圖示刻度尺可知，其分度值為1mm，D點對應的刻度值為：sD=8.15cm，
D點的瞬時速度等于CE的平均速度為：；
（5）本實驗中，用鉤碼所受重力代替小車受到的合力，而實際上鉤碼的重力大于小車實際受到的拉力，鉤碼的重力大于小車實際受到的拉力造成了誤差；除此之外，實驗前沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足也會造成W總是大于△E。