Question

4．在探究“功和速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，小張同學(xué)用如圖甲所示裝置，嘗試通過測得細(xì)繩拉力做的功和小車獲得的速度的值進(jìn)行探究，則：

（1）下列說法正確的是ABC
A．該方案需要平衡摩擦力
B．該方案需要重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
C．該方案操作時(shí)細(xì)線應(yīng)該與木板平行
D．該方案處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)選擇勻速時(shí)的速度
（2）某次獲得的紙帶如圖乙所示，小張根據(jù)點(diǎn)跡標(biāo)上了計(jì)數(shù)點(diǎn)，請讀出C計(jì)數(shù)點(diǎn)在刻度尺上的讀數(shù)9.82cm，并求出C點(diǎn)的速度為0.176m/s；
（3）小張觀察紙帶，發(fā)現(xiàn)紙帶與“探究加速度a與合外力F的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的紙帶很相似，請您比較后填空：
①兩個(gè)實(shí)驗(yàn)處理數(shù)據(jù)時(shí)都要作圖象，利用圖示紙帶得到的數(shù)據(jù)信息在“a-F”圖象中能描繪1個(gè)點(diǎn)；
②兩個(gè)實(shí)驗(yàn)操作時(shí)都要先接通電源再放回小車，所以紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)都比較大，為探得：“W∝v²”實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)需要（填需要、不需要）這個(gè)點(diǎn)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖示實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)原理分析答題．
（2）由圖示刻度尺確定其分度值，讀出其示數(shù)；應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的推論求出C點(diǎn)的速度．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟與圖示紙帶分析答題；根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式分析答題．

解答 解：（1）由圖示實(shí)驗(yàn)裝置可知，小車受到的拉力等于重物的重力；
A、實(shí)驗(yàn)時(shí)小車受到的合力等于重物的拉力，因此該方案需要平衡摩擦力，故A正確；
B、只有當(dāng)重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時(shí)，小車所受到的拉力近似等于重物的重力，否則實(shí)驗(yàn)誤差將很大，因此該方案需要重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故B正確；
C、小車受到的拉力等于重物的重力，該方案操作時(shí)細(xì)線應(yīng)該與木板平行，故C正確；
D、在該實(shí)驗(yàn)方案中小車做勻加速直線運(yùn)動，該方案處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)求出某計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度與小車對應(yīng)于該點(diǎn)的位移，故D錯(cuò)誤；
故選ABC．
（2）由圖示刻度尺可知，其分度值為1mm，刻度尺示數(shù)為9.82cm；
做勻變速直線運(yùn)動的物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，
則C點(diǎn)的速度：v_C=$\frac{BD}{2T}$=$\frac{0.1170-0.0818}{2×5×0.02}$=0.176m/s；
（3）①圖示紙帶為重物為某一質(zhì)量時(shí)打出的紙帶，由紙帶可以求出小車的加速度a，可以求出該加速度對應(yīng)的小車受到的拉力F（重物的重力），可以得到一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在a-F圖象中可以描出一個(gè)點(diǎn)．
②利用該實(shí)驗(yàn)探究功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，需要測出打下某點(diǎn)時(shí)小車的速度與該點(diǎn)對應(yīng)的小車的位移，小車位移等于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下第一個(gè)點(diǎn)到該點(diǎn)的距離，為探得：“W∝v²”實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)需要打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)．
故答案為：（1）ABC；（2）9.82；0.176；（3）①1；②需要．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、刻度尺讀數(shù)、求速度、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，知道實(shí)驗(yàn)原理、掌握刻度尺的讀數(shù)方法、應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動推論即可正確解題．