Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組想用下圖所示裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理。墊塊的作用是使長木板產(chǎn)生一個(gè)合適的傾角來平衡小車運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力，小車的凹槽可以添加鉤碼以改變小車的質(zhì)量，用小桶以及里面的細(xì)沙的重力來替代小車受到的合力，可以改變細(xì)沙的多少來改變合力的大小。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為f，當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>g。

(1)要完成實(shí)驗(yàn)，必須測量哪些物理量___

A. 紙帶上某兩點(diǎn)間的距離x，以及這兩點(diǎn)的瞬時(shí)速度

B. 長木板的傾角α

C. 小車及凹槽內(nèi)鉤碼的總質(zhì)量M

D. 小桶及里面細(xì)沙的總質(zhì)量m

(2)仔細(xì)平衡小車受到的阻力，并多次改變小車的質(zhì)量M和小桶里面細(xì)沙的質(zhì)量m，通過測量和計(jì)算發(fā)現(xiàn)：合力的功總是大于兩點(diǎn)動(dòng)能的差值，這___（填“符合”或“不符合“）實(shí)驗(yàn)的實(shí)際情況。

Answer 1

【答案】CD 符合

【解析】

根據(jù)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、要求和減少誤差的角度分析，平衡摩擦力作用后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中需要用刻度尺測量紙帶上兩點(diǎn)的距離，用天平測出小車及凹槽內(nèi)鉤碼的總質(zhì)量，小桶及里面細(xì)沙的總質(zhì)量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，明確實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差的原因即可求解。

(1)[1]以小車及凹槽內(nèi)砝碼為研究對象，根據(jù)動(dòng)能定理可知：

其中F可以用小桶以及里面的細(xì)沙的重力來代替，x是紙帶上某兩點(diǎn)間的距，M為小車和凹槽內(nèi)鉤碼的總質(zhì)量， 和v為對應(yīng)兩點(diǎn)的速度，因此需要測量的物理量為紙帶上某兩點(diǎn)間的距離x，小車和凹槽內(nèi)鉤碼的總質(zhì)量M，小桶及里面細(xì)沙的總質(zhì)量m，但速度不是測量處理的，是計(jì)算出的結(jié)果，故CD正確AB錯(cuò)誤。

故選CD。

(2)[2]雖然平衡小車受到的阻力，但是運(yùn)動(dòng)過程中小桶和里面的細(xì)沙的重力始終大于小車受到合外力，使合力做的總功總是大于兩點(diǎn)動(dòng)能的差值，這符合實(shí)驗(yàn)的實(shí)際情況。