Question

2．《探究功與速度變化的關(guān)系》中，某實(shí)驗(yàn)小組組裝了一套如圖甲所示的裝置，拉力傳感器固定在小車上，一端與細(xì)繩相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大�。�穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶與小車尾部相連接，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T，實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：

（1）平衡小車所受的阻力：不掛鉤碼，調(diào)整木板右端的高度，用手輕推小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列間距相等的點(diǎn)．
（2）測(cè)量小車和拉力傳感器韻總質(zhì)量M，按圖組裝好儀器，并連接好所需電路，將小車停
在11、點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，接下來的操作順序是A（填“A”或“B”）
A．先接通拉力傳感器和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放小車，打出一條紙帶，關(guān)閉電源．
B．先釋放小車，再接通拉力傳感器和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，打出一條紙帶，關(guān)閉電源．
（3）在打出的紙帶中選擇一條比較理想的紙帶如圖乙所示，在紙帶上按打點(diǎn)先后順序依次取O、A、B、C、D、E等多個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，各個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)到O點(diǎn)間的距離分別用h_A、h_B、h_C、h_D、h_E、…表示，則小車和拉力傳感器在計(jì)時(shí)器打下D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式為E_KD=$\frac{M{（{h}_{E}-{h}_{C}）}^{2}}{8{T}^{2}}$，若拉力傳感器的讀數(shù)為F，計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)到打下D點(diǎn)過程中，細(xì)繩拉力對(duì)小車所做功的表達(dá)式為W=F（h_D-h_A）．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列間隔均勻的點(diǎn)時(shí)，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，恰好平衡摩擦力．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再放開小車．
（3）由勻變速運(yùn)動(dòng)的推論及功的公式分析答題．

解答 解：（1）平衡小車所受的阻力：不掛鉤碼，調(diào)整木板右端的高度，用手輕推小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系間距相等的點(diǎn)．
（2）測(cè)量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M，按圖組裝好儀器，并連接好所需電路，將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，先接通拉力傳感器和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后釋放小車，打出一條紙帶，關(guān)閉電源，故A正確．
故選：A
（3）打下D點(diǎn)時(shí)的速度為：v_D=$\frac{{h}_{E}-{h}_{C}}{2T}$，打下D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為：E_KD=$\frac{1}{2}$Mv_D²=$\frac{M（{h}_{E}-{h}_{C}）^{2}}{8{T}^{2}}$；拉力傳感器的讀數(shù)為F，計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)到打下D點(diǎn)過程中，細(xì)繩拉力對(duì)小車所做的功為：W=F（h_D-h_A）．
故答案為：（1）間距相等；（2）A；（3）E_KD=$\frac{M{（{h}_{E}-{h}_{C}）}^{2}}{8{T}^{2}}$；W=F（h_D-h_A）．

點(diǎn)評(píng) 明確實(shí)驗(yàn)的原理是解決實(shí)驗(yàn)題的根本，本實(shí)驗(yàn)中繩子上的拉力是由傳感器測(cè)量出的，所以不存在需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的要求，但要平衡摩擦力，難度適中．