Question

【題目】用如圖所示裝置探究鉤碼和小車（含砝碼）組成的系統(tǒng)的“功能關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)擋板時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面。

(1)平衡摩擦力時(shí)，________（填“要”或“不要”）掛上鉤碼；

(2)如圖乙是某次實(shí)驗(yàn)中打出紙帶的一部分，O、A、B、C為4個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)沒有畫出，所用交流電源的頻率為50Hz通過測(cè)量，可知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；

(3)某同學(xué)經(jīng)過認(rèn)真、規(guī)范的操作，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，他把小車開始運(yùn)動(dòng)時(shí)打下的點(diǎn)記為O，再依次在紙帶上取等時(shí)間間隔的1、2、3、4、5、6等多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s，及打下各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度v。如圖丙是根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖象，已知此次實(shí)驗(yàn)中鉤碼的總質(zhì)量為0.15kg，小車中砝碼的總質(zhì)量為0.50kg，取重力加速度，根據(jù)功能關(guān)系由圖象可知小車的質(zhì)量為________kg（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；

(4)研究實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，鉤碼重力做的功總略大于系統(tǒng)總動(dòng)能的增量，其原因可能是________。

A．鉤碼的重力大于細(xì)線的拉力

B．未完全平衡摩擦力

C．在接通電源的同時(shí)釋放了小車

D．交流電源的實(shí)際頻率大于50Hz

Answer 1

【答案】不要 0.72 0.85 BD

【解析】

(1)[1]．小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力作用，為了在實(shí)驗(yàn)中能夠把細(xì)線對(duì)小車的拉力視為小車的合外力，則應(yīng)該用重力的下滑分力來(lái)平衡摩擦力，在平衡摩擦力時(shí)，不掛鉤碼，但要連接紙帶。
(2)[2]．相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)沒有畫出，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為

T=0.02×5s=0.1s

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知，一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，打B點(diǎn)的速度為

(3)[3]．設(shè)鉤碼的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，小車中砝碼的質(zhì)量為m'，對(duì)系統(tǒng)，由動(dòng)能定理得

整理得

v2-x圖象的斜率

解得

M=0.85kg。

(4)[4]．A．鉤碼的重力大于細(xì)線的拉力，不影響鉤碼重力做系統(tǒng)做的功，故A錯(cuò)誤；
B．長(zhǎng)木板的右端墊起的高度過低，未完全平衡摩擦力時(shí)，則摩擦力做負(fù)功，系統(tǒng)總動(dòng)能的增量小于鉤碼重力做的功，故B正確；
C．接通電源的同時(shí)釋放了小車，只會(huì)使得紙帶上一部分點(diǎn)不穩(wěn)定，不影響做功與動(dòng)能的增量，故C錯(cuò)誤；
D．交流電源的實(shí)際頻率大于50Hz，如果代入速度公式的周期為0.02s，比真實(shí)的周期大，則求出來(lái)的速度偏小，則動(dòng)能偏小，故D正確。
故選BD。