Question

某高中物理小组想探究合外力做功与动能变化量的关系，于是有人想出了如图的实验装置，实验器材有打点计时器，拉力传感器（时刻记录力的大小），金属车，第一次只挂小桶，小车恰好做匀速直线运动，此时传感器示数为F₁，在 桶里放上金属球，小车向右做匀加速直线运动，这时拉力传感器示数为F₂

（1）下列操作没有必要的是_______

A.平衡摩擦力

B.先接通电源，再释放小车

C.满足金属车的质量远大于桶与金属球的质量

D.为计算方便，每隔4个计时点选取一个计数点

（2）为满足探究要求，下列需要进行测量的是______

A.桶与金属球总质量m

B.小车质量M

C.小车到滑轮的距离 L

（3）已知到计数点2时，小车刚好达到滑轮处，若想由此验证合外力做功与动能变化量的关系，应用的表达式为_______（用题中所给和（2）中所选字母表示，打点计时器频率为50HZ）

（4）有人认为此装置还可以求出实验桌的动摩擦因数μ，你认为可以吗？_______（选填“可以”或“不可以”）

Answer

AC BC 可以

【解析】

(1)[1]AC．此实验中由于有拉力传感器且小车所受阻力即为F1，所以本实验不需要平衡摩擦，也不需要满足金属车的质量远大于桶与金属球的质量，故AC错误；

B．使用打点计时器时应先接通电源，再释放小车，故B正确；

D．为计算方便，每隔4个计时点选取一个计数点，此时时间间隔为0.1s，故D正确。

故选AC；

(2)[2]由题意可知，小车的合力为

对小车由动能定理可得

要验证实验即要测量小车质量M，小车到滑轮的距离L

故选BC；

(3)[3]计数点2时的速度为

由动能定理得

[4]由动能定理得

速度可通过打点计时器打出的纸带得到，所以装置还可以求出实验桌的动摩擦因数μ。