Question

【題目】某興趣小組利用如圖所示實驗裝置，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）除圖中所示儀器外，還需要下列哪些儀器？ （______）

A．天平 B．秒表 C．帶毫米刻度的刻度尺

D．彈簧測力計 E．低壓交流電源 F．低壓直流電源

（2）在實驗中，下列操作不正確的有 （_________）

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

（3）如下圖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=______．

（4）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】 ACE BC

【解析】（1）因為需要知道砝碼的質量，所以需要天平，打點計時器要工作需要低壓交流電源，為了測量加速度還需要刻度尺，選ACE。

（2）若用沙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：使長木板右端抬起一個合適的角度，以平衡摩擦力，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；平衡摩擦力需要接電源，看打出的點是否均勻，故C錯誤；本實驗不需要滿足M遠大于m。

（3）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：

（4）O到D之間重力勢能減小：

動能增大：

需要驗證的是：