Question

某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置探究功和動(dòng)能變化的關(guān)系，他們將寬度為d的擋光片固定在小車上，用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其通過(guò)一個(gè)定滑輪與砝碼盤相連，在水平桌面上的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)光電門，記錄小車通過(guò)A、B時(shí)的遮光時(shí)間，小車中可以放置砝碼。

(Ⅰ)實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做目的是（ ）

A.為了平衡小車所受到的摩擦力

B.為了增大小車下滑的加速度

C.可使得細(xì)線拉力對(duì)小車做的功等于合力對(duì)小車做的功

D.為了使釋放小車后,小車能勻加速下滑

(Ⅱ)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：

①將小車停在C點(diǎn)，在砝碼盤中放上砝碼，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄此時(shí)小車及小車中砝碼的質(zhì)量之和為，砝碼盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m，小車通過(guò)A、B時(shí)的遮光時(shí)間分別為、，則小車通過(guò)A、B過(guò)程中動(dòng)能的變化量ΔE=_______（用字母、、、d表示）。

②在小車中增減砝碼或在砝碼盤中增減砝碼，重復(fù)①的操作。

③如題6（2）圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片的寬度d =________mm。

(Ⅲ )若在本實(shí)驗(yàn)中木板保持水平而沒(méi)有平衡摩擦力，假設(shè)小車與水平長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。利用上面的實(shí)驗(yàn)器材完成實(shí)驗(yàn)，保證小車質(zhì)量不變，改變砝碼盤中砝碼的數(shù)量（取繩子拉力近似等于砝碼盤及盤中砝碼的總重力），測(cè)得多組m、、的數(shù)據(jù)，并得到m與的關(guān)系圖像如題6（2）圖丙所示。已知圖像在縱軸上的截距為b，直線PQ的斜率為k，A、B兩點(diǎn)的距離為s，擋光片的寬度為d，則=_______(用字母b、d、s、k、g表示)。

Answer 1

(Ⅰ)AC ； (Ⅱ)① ， ③5.50mm ； (Ⅲ)

【解析】

試題分析：(Ⅰ)為了使繩子拉力充當(dāng)合力，即細(xì)線拉力做的功等于合力對(duì)小車做的功應(yīng)先平衡摩擦力，摩擦力平衡好時(shí)可使得小車在未施加拉力時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A、C正確；故選AC。

(Ⅱ)①小車通過(guò)A時(shí)的速度，小車通過(guò)B時(shí)的速度；則小車通過(guò)A、B過(guò)程中動(dòng)能的變化量。③20分度的游標(biāo)卡尺精確度為0.05mm，游標(biāo)零刻度左側(cè)整毫米為5mm，右側(cè)第10個(gè)刻度對(duì)齊，則讀數(shù)為5mm+10×0.05mm=5.50mm。

(Ⅲ) 由題意，小車受到的拉力為，小車的位移是s，設(shè)小車的質(zhì)量是M，根據(jù)動(dòng)能定理得：，整理得：；則圖線的坐標(biāo)軸的截距；圖線的斜率。由摩擦力的公式得：。

考點(diǎn)：本題考查了探究功與速度變化的關(guān)系。