【題目】用如圖所示裝置探究鉤碼和小車(含砝碼)組成的系統(tǒng)的“功能關(guān)系”實驗中,小車碰到制動擋板時,鉤碼尚未到達地面。

(1)平衡摩擦力時,________(填“要”或“不要”)掛上鉤碼;

(2)如圖乙是某次實驗中打出紙帶的一部分,OA、BC4個相鄰的計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個打出的點沒有畫出,所用交流電源的頻率為50Hz通過測量,可知打點計時器打B點時小車的速度大小為________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);

(3)某同學經(jīng)過認真、規(guī)范的操作,得到一條點跡清晰的紙帶,他把小車開始運動時打下的點記為O,再依次在紙帶上取等時間間隔的1、2、34、5、6等多個計數(shù)點,可獲得各計數(shù)點到O的距離s,及打下各計數(shù)點時小車的瞬時速度v。如圖丙是根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)繪出的圖象,已知此次實驗中鉤碼的總質(zhì)量為0.15kg,小車中砝碼的總質(zhì)量為0.50kg,取重力加速度,根據(jù)功能關(guān)系由圖象可知小車的質(zhì)量為________kg(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);

(4)研究實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),鉤碼重力做的功總略大于系統(tǒng)總動能的增量,其原因可能是________。

A.鉤碼的重力大于細線的拉力

B.未完全平衡摩擦力

C.在接通電源的同時釋放了小車

D.交流電源的實際頻率大于50Hz

【答案】不要 0.72 0.85 BD

【解析】

(1)[1].小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力作用,為了在實驗中能夠把細線對小車的拉力視為小車的合外力,則應該用重力的下滑分力來平衡摩擦力,在平衡摩擦力時,不掛鉤碼,但要連接紙帶。
(2)[2].相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個打出的點沒有畫出,計數(shù)點間的時間間隔為

T=0.02×5s=0.1s

根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可知,一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度,打B點的速度為

(3)[3].設(shè)鉤碼的質(zhì)量為m,小車的質(zhì)量為M,小車中砝碼的質(zhì)量為m',對系統(tǒng),由動能定理得

整理得

v2-x圖象的斜率

解得

M=0.85kg。

(4)[4]A.鉤碼的重力大于細線的拉力,不影響鉤碼重力做系統(tǒng)做的功,故A錯誤;
B.長木板的右端墊起的高度過低,未完全平衡摩擦力時,則摩擦力做負功,系統(tǒng)總動能的增量小于鉤碼重力做的功,故B正確;
C.接通電源的同時釋放了小車,只會使得紙帶上一部分點不穩(wěn)定,不影響做功與動能的增量,故C錯誤;
D.交流電源的實際頻率大于50Hz,如果代入速度公式的周期為0.02s,比真實的周期大,則求出來的速度偏小,則動能偏小,故D正確。
故選BD。

練習冊系列答案
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A.B.

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A. 小球在C位置時的電量是B位置時電量的一半

B. 小球在C位置時的電最是B位置時電量的八分之一

C. 小球2B點對碗的壓力大小小于小球2C點時對碗的壓力大小

D. 小球2B點對碗的壓力大小大于小球2C點時對碗的壓力大小

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