Question

4．某同學(xué)采用如圖甲所示的裝置來“探究動(dòng)能定理”．
（1）圖甲中，小車處于待釋放狀態(tài)，不恰當(dāng)?shù)牡胤接校孩傩≤囯x打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)；②定滑輪與小車之間的細(xì)線沒有與木板平行；③沒有平衡摩擦力．

（2）將實(shí)驗(yàn)裝置調(diào)整好以后，正確操作打出一條紙帶如圖乙所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)的起始點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有4個(gè)點(diǎn)未畫出，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz，則打B點(diǎn)時(shí)，小車的速度v_B=0.40m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；如果探究從小車釋放到打B點(diǎn)過程鉤碼重力做的功與小車動(dòng)能變化量的關(guān)系，除了鉤碼質(zhì)量、紙帶上的數(shù)據(jù)外，還需要測(cè)量的物理量是小車的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）分析實(shí)驗(yàn)的原理圖，根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)及減小誤差的方法等分析本實(shí)驗(yàn)存在的問題；
（2）由圖可知每?jī)捎?jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，以B為中間時(shí)刻，求出平均速度即為P點(diǎn)的瞬時(shí)速度，根據(jù)動(dòng)能定理判斷還需要測(cè)量的物理量．

解答 解：（1）小車離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)會(huì)浪費(fèi)紙帶，而且打出的點(diǎn)少；定滑輪與小車之間的細(xì)線如果不與木板平行，則小車受到的拉力是變力；木板右側(cè)應(yīng)墊高，以平衡摩擦力．
（2）由題意知相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是T=0.1s，v_B=$\frac{\overline{AC}}{2T}=\frac{26.01-18.01}{0.2}$×10^-2m/s=0.40m/s，根據(jù)mgx=$\frac{1}{2}$Mv²可知，還需測(cè)出小車的質(zhì)量，才能探究動(dòng)能定理．
故答案為：（1）①小車離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)；②定滑輪與小車之間的細(xì)線沒有與木板平行；③沒有平衡摩擦力；（2）0.40；小車的質(zhì)量．

點(diǎn)評(píng) 探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)要與探究加速度與力和質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)聯(lián)系起來看，有很多相似之處，明確紙帶法求速度的方法，難度適中．