Question

【題目】如圖所示，用質量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況。利用該裝置可以完成“探究功與速度的關系”的實驗。

（1）實驗中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正確操作方法是_______ （選填選項前的字母）。

A．將長木板帶滑輪的左端墊高

B．將長木板不帶滑輪的右端墊高

在_______（選填選項前的字母）且計時器打點的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運動，表明已經消除了摩擦力和其他阻力的影響。

A．不掛重物 B．掛上重物

（2）接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為O。在紙帶上依次取A、B、C……若干個計數點，已知相鄰計數點間的時間間隔為T。測得A、B、C……各點到O點的距離為x1、x2、x3……，如圖所示。

實驗中，重物質量遠小于小車質量，可認為小車所受的拉力大小為mg。從打O點到打某計數點的過程中，拉力對小車做的功W，打某計數點時小車的速度v。同時以v2為縱坐標，W為橫坐標，利用實驗數據作出如圖所示的v2–W圖象。

分析實驗圖像：該圖線與斜率有關的物理量應是_________。（選填選項前的字母）。

A.加速度 B.位移 C.質量 D.時間

（3）假設已經完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，但重物質量不滿足遠小于小車質量的條件，則從理論上分析，則v2–W圖像________。

A．一條傾斜直線

B．一條末端向上彎曲圖像

C．一條末端向下彎曲圖像

Answer 1

【答案】B A C A

【解析】

（1）平衡摩擦力的方法是：把木板不帶滑輪的右端墊高 ，讓小車滑下，當小車勻速運動時，就意味著摩擦力抵消了，故選B；平衡摩擦力時，把木板一端墊高，調節木板的傾斜度，使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做勻速直線運動即可，故選A；

（2）要驗證的關系是，則W-v2的關系圖像中斜率k=m，則該圖線與斜率有關的物理量應是質量，故選C.

（3）如果實驗中完全消除了摩擦力和其它阻力，那么重物重力做的功就等于重物和小車動能的增加量；即：W=（M+m）v2，期中W=mgh，質量都是定值，所以v2與W成正比，則v2–W圖像是一條傾斜直線，故選A。