Question

【題目】(10分）某實驗小組用如圖所示的實驗裝置和實驗器材做“探究功與速度變化的關系”實驗，在實驗中，該小組同學把砂和砂桶的總重力當作小車受到的合外力。

（1）為了保證實驗結果的誤差盡量小，在實驗操作中，下面做法必要的是 。

A．實驗操作時要先放小車，后接通電源

B．在利用紙帶進行數(shù)據(jù)處理時，所選的兩個研究點離得越近越好

C．在實驗過程中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

D．實驗前對裝置進行平衡摩擦力的操作時，需要在細線一端掛上空的砂桶

（2）除實驗裝置中的儀器外，還需要的測量儀器有 。

（3）如下圖所示，為實驗中打出的一條紙帶，現(xiàn)選取紙帶中的A、B兩點來探究功與速度變化的關系。已知打點計時器的打點周期為T，重力加速度為g。圖中已經(jīng)標明了要測量的物理量，另外，小車的質(zhì)量為M，砂和砂桶的總質(zhì)量為m。請你把要探究的結果用題中給出的字母表達出來 。

（4）在本實驗中，對裝置進行平衡摩擦力的操作后，砂、砂桶和小車組成的系統(tǒng)機械能是否守恒？ _（填寫“是”或“否”）并說明理由 __。

Answer 1

【答案】(1） C (2） 刻度尺、天平 （3）（4）否，因為有摩擦力做功.

【解析】試題分析：（1）A、實驗時，若先放開小車，再接通打點計時器電源，由于小車運動較快，可能會使打出來的點很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理．故A錯誤．B、在利用紙帶進行數(shù)據(jù)處理時，所選的兩個研究點離得越近測量誤差越大，故B錯誤．C、實驗前要對裝置進行平衡摩擦力的操作，以保證小車所受合外力恰好是繩子的拉力，故C正確．D、平衡摩擦力時，不能將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上，故D錯誤．故選：C．

（2）由于實驗需要測量小車速度，速度是使用打點計時器打的紙帶計算得出的，故要測量點距，需要刻度尺；本實驗還要測量質(zhì)量，故選要天平．

（3）小車的質(zhì)量為，砂和砂桶的總質(zhì)量為，遠大于．則對小車的作用力等于砂和砂桶的總重力mg，所以恒力對小車做的功可表示為：．由可知，，．所以小車動能的改變量為：，本實驗就是要驗證減少的重力勢能是否等于增加的動能，即．