Question

小明把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，將細繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當的鉤碼，使小車在鉤碼的牽引力下運動，以此研究繩拉力做功和小車動能變化的關系．此外他還準備了打點計時器及配套電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、天平（包括砝碼）等，實驗裝置如圖

（1）若要完成該實驗，必須的實驗器材還有刻度尺．

（2）實驗開始時，他先調節(jié)木板上定滑輪的高度，使牽引小車的細繩與木板平行．他這樣做的目的是D（填字母代號）

A、避免小車在運動中發(fā)生抖動

B、可使打點計時器在紙帶上打出的點跡清洗

C、可以保證小車最終能實現勻速直線運動

D、可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車受的合力

（3）為了順利完成該實驗，下列哪些做法正確B（填字母代號）

A、在接通電源的同時釋放小車

B、小車釋放點靠近打點計時器

C、抬高木板一端，用眼睛觀察小車是否做勻速直線運動來確定摩擦力是否被平衡掉

D、當鉤碼質量遠遠大于小車質量時，可認為細繩對小車的拉力等于鉤碼重力．

Answer 1

考點：  探究功與速度變化的關系．

專題：  實驗題．

分析：  （1）根據該實驗的實驗原理、要求和減少誤差的角度分析，平衡摩擦力作用后，進行實驗過程中需要用刻度尺測量紙帶上點的距離，用天平測出小車的質量，需要改變砝碼的質量來代替小車的拉力．

（2）使牽引小車的細繩與木板平行的目的是可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車受的合力．

（3）根據W=mgs求出砂桶及砂的總重力做功，根據勻變速直線運動的平均速度等于中點時刻的瞬時速度求A、B的速度，即可得到動能的變化量，從而寫出探究結果表達式，根據此表達式分析所需要的測量儀器．

解答：  解：（1）根據本實驗的實驗原理是合外力所做的功等于動能的變化量，通過研究紙帶來研究小車的速度，利用天平測量小車的質量，利用砝碼的重力代替小車的合外力，所以需要刻度尺來測量紙帶上點的距離，即還需要刻度尺．

（2）實驗過程中，為減少誤差，提高實驗的精確度，他先調節(jié)木板上定滑輪的高度，使牽引小車的細繩與木板平行，目的是消除摩擦帶來的誤差，即平衡摩擦力后，使細繩的拉力等于小車的合力，故ABC錯誤，D正確．

故選：D．

（3）A、實驗過程中，為減少誤差，提高實驗的精確度和紙帶的使用率，應先接通電源，后放開紙帶．故A錯誤；

B、實驗過程中，為提高紙帶的使用率，小車釋放點靠近打點計時器．故B正確；

C、平衡摩擦力時，將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力，可以根據紙帶上打的點跡是否均勻來判斷是否做勻速運動，故該同學用眼睛觀察小車是否做勻速直線運動來確定摩擦力的方法是錯誤的．故C錯誤；

D、根據該實驗要求，只有當小車的質量遠大于砝碼的質量時，小車的拉力才近似等于砝碼的重力，故D錯誤．

故選：B

故答案為：（1）刻度尺；（2）D；（3）B．

點評：  明確實驗原理往往是解決實驗問題的關鍵，該實驗的一些操作和要求與探究力、加速度、質量之間關系的實驗類似可以類比學習．