Question

如圖所示，是某同學(xué)“探究動能定理”的實驗裝置．其步驟如下：
a．易拉罐內(nèi)盛上適量細沙，系細繩繞過定滑輪連接在小車上，小車連接紙帶．接通打點計時器的電源，合理調(diào)整木板傾角，讓小車沿木板勻速下滑．
b．取下細繩和易拉罐，測出易拉罐和細沙的總質(zhì)量m及小車質(zhì)量M．
c．取下細繩和易拉罐后，換一條紙帶，釋放小車，打出紙帶．
d．依據(jù)紙帶及其它測量數(shù)據(jù)探究動能定理．已知重力加速度為g．
（l）以下關(guān)于實驗過程的表述正確的是

BC

．
A．實驗時，要先釋放小車再接通打點計時器的電源
B．實驗時，小車要從靠近打點計時器的位置釋放
C．上述步驟c中，木板傾角應(yīng)保持與步驟a中的一致
D．實驗時，應(yīng)滿足易拉罐和細沙的總質(zhì)量m遠小于小車質(zhì)量M
（2）上述步驟c中小車所受的臺外力為

mg

．

Answer 1

分析：合理調(diào)整木板傾角，讓小車沿木板勻速下滑時根據(jù)平衡條件列方程，取下易拉罐后，保持傾角不變，求出小車所受合力F_合，
若要驗證動能定理，即驗證：F_合L=

1

2

Mv²，v可以根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)進行計算得出，根據(jù)實驗原理判斷是不是應(yīng)該滿足易拉罐和細沙的總質(zhì)量m遠小于小車質(zhì)量M．

解答：解：（1）A、實驗時應(yīng)先接通打點計時器的電源再釋放紙帶，故A錯誤；
B、實驗時，小車要從靠近打點計時器的位置釋放，B正確；
C、設(shè)調(diào)整木板傾角為θ時小車沿木板勻速下滑，有：Mgsinθ=μMgcosθ+mg，得：Mgsinθ-μMgcosθ=mg
取下易拉罐后，保持傾角不變，則小車所受合力F_合=Mgsinθ-μMgcosθ=mg，只需驗證mgL=

1

2

Mv²即可驗證動能定理，若改變傾角則Mgsinθ′≠μMgcosθ′則求出的小車合力的表達式中將含有θ′，驗證起來比較麻煩，故步驟c中，木板傾角應(yīng)保持與步驟a中的一致，C正確；
D、由上面分析知，本實驗的實驗原理沒有系統(tǒng)誤差，易拉罐和細沙的總質(zhì)量m無論是否遠小于小車質(zhì)量M都不會有誤差，故不需滿足易拉罐和細沙的總質(zhì)量m遠小于小車質(zhì)量M，D錯誤．
故選：BC．
（2）由前面分析知小車下滑時所受的合外力為mg．
故答案為：（1）BC；（2）mg．

點評：本題屬于創(chuàng)新型實驗，作答時弄清楚實驗原理是前提也是提現(xiàn)學(xué)生能力的所在．