Question

【題目】某興趣小組利用如圖甲所示實驗裝置，驗證“合外力做功和動能變化的關系”．小車及車中砝碼的質量為M，沙桶和沙的質量為m，在木板上的小車的運動速度可由小車后面拉動的紙帶經打點計時器打出的點計算得到．

（1）（多選題）在實驗中，下列說法正確的有

A．將木板的右端適當墊起，以平衡小車的摩擦力

B．每次改變小車的質量時，都要重新平衡摩擦力

C．平衡摩擦力的過程中打點計時器不需接通電源

D．該實驗不一定要滿足M遠大于m

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

（3）若用O、D兩點來研究合外力做功和動能變化的關系，需要驗證的關系式為： （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驗誤差，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；在小車運動過程中，對于M、m組成的系統，m的重力做正功；故D正確；故選AD；

（2）根據勻變速直線運動的特點，D點的速度等于CE之間的平均速度，所以：

（3）O到D之間重力勢能減小：△EP=mgs4

動能增大：△Ek=Mv2D

需要驗證的是：