Question

【題目】某興趣小組利用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證“合外力做功和動能變化的關(guān)系”．小車及車中砝碼的質(zhì)量為M，沙桶和沙的質(zhì)量為m，在木板上的小車的運(yùn)動速度可由小車后面拉動的紙帶經(jīng)打點(diǎn)計時器打出的點(diǎn)計算得到．

（1）（多選題）在實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的有

A．將木板的右端適當(dāng)墊起，以平衡小車的摩擦力

B．每次改變小車的質(zhì)量時，都要重新平衡摩擦力

C．平衡摩擦力的過程中打點(diǎn)計時器不需接通電源

D．該實(shí)驗(yàn)不一定要滿足M遠(yuǎn)大于m

（2）如圖乙所示是某次實(shí)驗(yàn)時得到的一條紙帶，O點(diǎn)為由靜止開始釋放時沙桶紙帶上打的第一個點(diǎn)，速度為0．相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為T，根據(jù)此紙帶可得出小車通過計數(shù)點(diǎn)D時的速度= ．

（3）若用O、D兩點(diǎn)來研究合外力做功和動能變化的關(guān)系，需要驗(yàn)證的關(guān)系式為： （用所測物理量的符號表示）．

Answer 1

【答案】（1）AD；（2）；（3）

【解析】試題分析：（1）若用砂和小桶的總重力表示小車受到的合力，為了減少這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，必須：

使長木板左端抬起-個合適的角度，以平衡摩擦力，以保證合外力等于繩子的拉力，但不需要每次都平衡摩擦力；故A正確，B錯誤；下落高度由紙帶求出，不需要測量下落高度；故C錯誤；在小車運(yùn)動過程中，對于M、m組成的系統(tǒng)，m的重力做正功；故D正確；故選AD；

（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)，D點(diǎn)的速度等于CE之間的平均速度，所以：

（3）O到D之間重力勢能減�。�△EP=mgs4

動能增大：△Ek=Mv2D

需要驗(yàn)證的是：