Question

【題目】某實驗小組利用如圖甲所示裝置探究恒力做功與物體動能變化的關系，質量為m的鉤碼通過跨過滑輪的細線牽引質量為M的小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄的運動情況如圖乙所示。

(1)下列做法中正確的有_____。

A．調節滑輪的高度，使牽引小車的細繩與長木板保持平行

B．在平衡摩擦力時，不需要連接紙帶

C．小車從靠近打點計時器處釋放

D．在平衡摩擦力時細繩端應掛著鉤碼

(2)接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打出一系列點，將打出的第一個點標為O，在紙帶上依次取A、B、C……若干個計數點，測得A、B、C……各點到O點的距離分別為x1、x2、x3……，已知相鄰計數點間的時間間隔均為T。

實驗中，鉤碼質量遠小于小車質量，可認為小車受到的拉力大小等于mg，在打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功W=_____，打B點時小車的動能Ek=_____。

(3)小明同學實驗操作正確，但打出的紙帶起始點不清晰，他挑選了一個清晰的點標為O1，以小車速度的二次方v2為縱坐標，計數點到O1點的距離x為橫坐標，利用實驗數據作出v2－x圖象，該圖象縱截距的物理意義是_____。

(4)小虎同學根據實驗數據畫出如圖丙所示的W-Ek圖象，你能否根據此圖象驗證動能定理？_____（選填“能”或“不能”），理由是_____。

Answer 1

【答案】AC mgx2 打O1點時速度的二次方 不能 由圖象只能得到W與ΔEk與成正比，并不能得到兩者相等的關系

【解析】

（1）[1] A．為使小車受到的合力等于細線的拉力，應調節滑輪的高度，使牽引小車的細繩與長木板保持平行，故A正確；

B．平衡摩擦力時，應將紙帶連接在小車上并穿過打點計時器，才能判斷出小車是不是做勻速直線運動，故B錯誤；

C．為了充分利用紙帶，實驗時應小車從靠近打點計時器處釋放，故C正確；

D．平衡摩擦力時，細繩端不能掛鉤碼，輕輕推動小車，讓小車沿木板運動，通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否做勻速直線運動，故D錯誤。

故選AC。

（2）[2]小車受到的拉力大小等于mg，在打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功

[3]根據勻變直線運動的推論可知，某段時間的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，則打B點為

則打B點時小車的動能

（3）[4]以小車速度的二次方v2為縱坐標，計數點到O1點的距離x為橫坐標，當x=0時，對應的縱截距是打O1點速度的二次方；

（4）[5][6]根據此圖象不能驗證動能定理；因為由圖象只能得出W與成線性關系，并不能得到兩者相等關系。