Question

某實驗小組采用如圖甲所示的裝置探究“動能定理”．圖中小車內(nèi)可放置砝碼；實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點計時器工作頻率為50Hz．

（1）實驗的部分步驟如下：
①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼；
②將小車停在打點計時器附近，

 

，

 

，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，關(guān)閉電源；
③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作．
（2）如圖乙是某次實驗得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點0及多個計數(shù)點A、B、C、D、E、…，可獲得各計數(shù)點刻度值s，求出對應(yīng)時刻小車的瞬時速度V，則D點對應(yīng)的刻度值為s_D=

 

cm，D點對應(yīng)的速度大小為v_D=

 

m/s．
（3）下表是某同學(xué)在改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量時得到的數(shù)據(jù)．其中M是小車質(zhì)量M₁與小車中砝碼質(zhì)量m之和，|

v

2 2

-

v

2 1

|是紙帶上某兩點的速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量△E；F是鉤碼所受重力的大小，W是在以上兩點間F所作的功．

次   數(shù)	M/kg	| v 2 2 - v 2 1 |/(m2?s-2)	△E/J	F/N	W/J
1	0.500	0.760	0.190	0.490	0.210
2	0.500	1.65	0.413	0.980	0.430
3	0.500	2.40	0.600	1.470	0.630
4	1.000	2.40	1.200	2.450	1.240
5	1.000	2.84	1.420	2.940	1.470

由上表數(shù)據(jù)可以看出，W總是大于△E，其主要原因是；鉤碼的重力大于小車實際受到的拉力造成了誤差，還有

 

．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)實驗步驟，應(yīng)先打開電源，然后再釋放小車，這是使用打點計時器的固定步驟．
（2）由圖可以讀取D點的刻度，注意估讀．由D點的速度等于CE的平均速度，由圖可讀取CE的距離，然后可以算出平均速度．
（3）這個實驗是需要平衡摩擦力的，而步驟當(dāng)中沒有．

解答：解：
（1）在使用打點計時器的時候，固定的次序是先接通電源，然后釋放小車，這是在任何用到計時器的實驗中的固定步驟． 故應(yīng)填：接通電源  釋放小車
（2）由圖可讀取數(shù)據(jù)，根據(jù)圖中D點對應(yīng)的刻度在8.10～8.20大約中間的位置，可估讀為：8.15（8.12～8.16都算對）
D點的瞬時速度等于CE的平均速度，由圖可得，CE的距離為：4.30cm（4.29～4.32可以）解得：vD=

CE

△t

=

4.30

0.08

cm/s=53.75cm/s=0.54m/s，故應(yīng)填：0.54（0.53～0.55）
（3）從實驗步驟中可知，還有一個重要步驟沒有進(jìn)，就是沒有平衡摩擦力，故造成誤差的原因還有：沒有平衡摩擦力
故答案為：（1）接通電源  釋放小車；（2）8.15（8.12～8.16都算對）0.54（0.53～0.55）
（3）沒有平衡摩擦力

點評：本題需要掌握好實驗步驟，數(shù)據(jù)得讀取和速度的計算，一般設(shè)計紙帶問題，重要的就是數(shù)據(jù)讀取和速度的計算，因此這兩個知識點要掌握熟練．