Question

【題目】探究外力做功與物體動(dòng)能變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，根據(jù)實(shí)驗(yàn)中力傳感器讀數(shù)和紙帶的測(cè)量數(shù)據(jù)等可分別求得外力對(duì)小車做的功和小車動(dòng)能的變化．

（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的有（________）

A．調(diào)整滑輪高度，使連接小車的細(xì)線與木板平行

B．實(shí)驗(yàn)中要始終滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

C．若紙帶上打出的是短線，可能是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器輸入電壓過(guò)高造成的

D．平衡摩擦力時(shí)，調(diào)整墊塊的高度，改變鉤碼質(zhì)量，使小車能在木板上做勻速運(yùn)動(dòng)

（2）除了圖甲中注明的器材外，實(shí)驗(yàn)中還需要交流電源、導(dǎo)線、刻度尺和____________． （3）某次實(shí)驗(yàn)中打出了一條紙帶，其中一部分如圖乙所示：

若各個(gè)打點(diǎn)是連續(xù)的計(jì)時(shí)點(diǎn)，A、B、D、E、F各點(diǎn)與O點(diǎn)間的距離如圖，設(shè)小車質(zhì)量為m，打點(diǎn)周期為T，本次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中力傳感器的讀數(shù)為F. 則A到E過(guò)程外力做功W＝______，小車動(dòng)能變化ΔEk＝______；在不同次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得多組外力做功Wi和對(duì)應(yīng)的動(dòng)能變化ΔEki的數(shù)據(jù)，作出W-ΔEk圖象如圖丙所示，圖線斜率約等于1，由此得出的結(jié)論是_________．

Answer 1

【答案】 AC 天平 外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增量

【解析】試題分析：實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增量，所以需要根據(jù)求解外力做的功，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的中間時(shí)刻速度等于該段過(guò)程中的平均速度求解速度，從而求解動(dòng)能的變化量， 圖像的斜率表示,所以若斜率為1，則說(shuō)明兩者相等，從而得出外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增量的結(jié)論．

（1）為了使得繩子的拉力等于小車的合力，應(yīng)使得連接小車的細(xì)線與木板平行，A正確；由于本實(shí)驗(yàn)中繩子的拉力可以通過(guò)力傳感器讀出，所以不需要始終滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，B錯(cuò)誤；打的不是點(diǎn)，而是短線：可能是因?yàn)檎襻樳^(guò)低，也可能是所加電壓過(guò)高，使振幅過(guò)大，二者導(dǎo)致于紙帶接觸的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而是短線，C正確；在平衡摩擦力時(shí)，在小車不懸掛鉤碼的傾斜下，調(diào)整墊塊的高度，使得小車能在木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即可，D錯(cuò)誤；

（2）因?yàn)橐��?jì)算小車的動(dòng)能，所以還需要測(cè)量小車的質(zhì)量，故需要天平；

（3）外力做功，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度推論可知， ，故動(dòng)能變化量為，圖線斜率約等于1，則，所以可得外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增量．