Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組采用圖甲所示的裝置“探究動(dòng)能定理”即探究小車(chē)所受合外力做功與小車(chē)動(dòng)能的變化之間的關(guān)系。該小組將細(xì)繩一端固定在小車(chē)上，另一端繞過(guò)定滑輪與力傳感器、重物相連。實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)在細(xì)繩拉力的作用下從靜止開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況，力傳感器記錄細(xì)繩對(duì)小車(chē)的拉力大小。

(1)實(shí)驗(yàn)中為了把細(xì)繩對(duì)小車(chē)的拉力視為小車(chē)的合外力，要完成的一個(gè)重要步驟是____________；

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列物理量中必須測(cè)量的是___________；

A．長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度L B．重物的質(zhì)量m C．小車(chē)的總質(zhì)量M

(3)實(shí)驗(yàn)中，力的傳感器的示數(shù)為F，打出的紙帶如圖乙。將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O，在紙帶上依次取A、B、C三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，測(cè)得A、B、C三點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為x1、x2、x3。則從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)過(guò)程中，探究結(jié)果的表達(dá)式是：____________（用題中所給字母表示）。

Answer 1

【答案】平衡摩擦力 C

【解析】

(1)[1]利用小車(chē)自身重力沿斜面向下的分力平衡下滑過(guò)程中的滑動(dòng)摩擦力，這樣小車(chē)下滑過(guò)程中，合外力就是繩子的拉力；

(2)[2]A．合外力做功的距離由紙帶測(cè)出，不需要長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度，A錯(cuò)誤；

B．力傳感器測(cè)出繩子拉力，即合外力，不需要測(cè)量重物的質(zhì)量，B錯(cuò)誤；

C．實(shí)驗(yàn)中需要計(jì)算小車(chē)動(dòng)能的變化量，所以需要測(cè)出小車(chē)的質(zhì)量，C正確。

故選C；

(3)[3]從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)過(guò)程中，合外力做功：

在B點(diǎn)時(shí)的速度，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間內(nèi)，平均速度等于中間時(shí)刻速度：

從O點(diǎn)到B點(diǎn)動(dòng)能的該變量：

所以需要驗(yàn)證的表達(dá)式為：

。