Question

【題目】利用圖甲的裝置探究“恒力做功與物體動(dòng)能變化”的關(guān)系。小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，且不滿足m<<M。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源是頻率為f的交流電。

（1）實(shí)驗(yàn)中，把長(zhǎng)木板右端墊高，在不掛鉤碼且_______的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響。(填選項(xiàng)前的字母)

A.計(jì)時(shí)器不打點(diǎn) B.計(jì)時(shí)器打點(diǎn)

（2）圖乙是正確操作后得到的一條紙帶。紙帶上各點(diǎn)是打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)，其中O點(diǎn)為打出的第一個(gè)點(diǎn)。小車發(fā)生的位移從紙帶上計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離可以直接測(cè)出，利用下列測(cè)最值和題中已知條件能簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確完成實(shí)驗(yàn)的一項(xiàng)是______。(填選項(xiàng)前的字母)

A.OA、AD和EG的長(zhǎng)度

B.BD、CF和EG的長(zhǎng)度

C.OE、DE和EF的長(zhǎng)度

D.AC、EG 和BF的長(zhǎng)度

（3）若測(cè)得圖乙中，，則實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的關(guān)系式為________。(用已知和測(cè)得物理量的符號(hào)表示)

Answer 1

【答案】 B C

【解析】（1）平衡摩擦力的方法是：把木板一段墊高，讓小車滑下，當(dāng)小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，就意味著摩擦力抵消了，此時(shí)應(yīng)當(dāng)讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)，因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器也會(huì)有摩擦力，故選B；（2）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中時(shí)刻瞬時(shí)速度，結(jié)合動(dòng)能與重力勢(shì)能表達(dá)式進(jìn)行分析。A、當(dāng)知道OA、AD和EG的長(zhǎng)度時(shí)，只有求得F點(diǎn)與BC的中點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而確定兩者的動(dòng)能變化，卻無法求解重力做功，故A不符合；B、當(dāng)知道BD、CF和EG的長(zhǎng)度時(shí)，可分別求得C點(diǎn)和F點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而求得C到F點(diǎn)的動(dòng)能變化，因知道CF間距，則可求得重力做功，但不是最簡(jiǎn)單的方法，故B不符合；當(dāng)知道OE、DE和EF的長(zhǎng)度，依據(jù)DE和EF的長(zhǎng)度，可求得E點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而求得O點(diǎn)到E點(diǎn)動(dòng)能的變化，再由OE確定重力做功，因O點(diǎn)速度為0，故只需要測(cè)E點(diǎn)的速度即可，故這種方法更簡(jiǎn)單，故C符合；當(dāng)知道AC、EG和BF的長(zhǎng)度時(shí)，依據(jù)AC和EG長(zhǎng)度，只能求得B點(diǎn)與F點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而求得動(dòng)能的變化，因知道BF間距，則可求得重力勢(shì)做功，但不是最簡(jiǎn)單的方法，故D不符合；故選C.（3）根據(jù)平均速度的推論得：F點(diǎn)的速度為，則動(dòng)能的變化量為，鉤碼重力做的功為，根據(jù)動(dòng)能定理得：，即要驗(yàn)證的關(guān)系式為.