Question

11．某學(xué)生用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量物塊在斜面上向下勻加速滑動(dòng)的某段過程中摩擦力所做的功．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，物塊下滑過程中得到紙帶的一部分如圖乙所示，圖中的s₁、s₂、s₃、s₄、s₅是6個(gè)連續(xù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F兩相鄰點(diǎn)間的距離．
（1）根據(jù)紙帶可計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下各點(diǎn)時(shí)物塊的速度大�。�要計(jì)算v_B，已經(jīng)測得s₁，還需要測量A．
A．s₂     B．s₃     C．s₄     D．s₅
（2）要測量物塊在BD段運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力所做的功W_BD，已經(jīng)測得s₁、s₂、s₃、s₄，已知重力加速度為g．
①下列器材，還需要的是B．
A．秒表      B．天平      C．彈簧秤
②下列物理量，還需要測量是C．
A．紙帶的總長度    B．斜面的高度    C．斜面的傾角．

Answer 1

分析 （1）紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該點(diǎn)前后相鄰兩個(gè)點(diǎn)間的平均速度，據(jù)此分析需要測量的物理量；
（2）木塊在運(yùn)動(dòng)過程中，由動(dòng)能定理可以求出摩擦力所做的功的表達(dá)式，從而得出需要得儀器以及測量的物理量．

解答 解：（1）紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該點(diǎn)前后相鄰兩個(gè)點(diǎn)間的平均速度，則${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{2T}$，所以還需要測量s₂，故A正確．
故選：A
（2）①木塊在運(yùn)動(dòng)過程中，由動(dòng)能定理得：$mgh+{W}_{BD}=\frac{1}{2}m{{v}_{D}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}$
木塊克服摩擦力做的功為${W}_{BD}=\frac{1}{2}m{{v}_{D}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}-mgh$，
因此實(shí)驗(yàn)過程中還需要用天平測出木塊的質(zhì)量m，故選：B
②設(shè)斜面傾角為θ，根據(jù)幾何關(guān)系可知，h=x_BDsinθ=（s₂+s₃）sinθ，所以還要測量斜面的傾角，
故選：C
故答案為：（1）A；（2）①B；②C．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要明確實(shí)驗(yàn)的原理和實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟，然后結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和動(dòng)能定理進(jìn)行分析判斷，難度適中．