Question

【题目】(10分）某实验小组用如图所示的实验装置和实验器材做“探究功与速度变化的关系”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力。

（1）为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是 。

A．实验操作时要先放小车，后接通电源

B．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好

C．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

D．实验前对装置进行平衡摩擦力的操作时，需要在细线一端挂上空的砂桶

（2）除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有 。

（3）如下图所示，为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究功与速度变化的关系。已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g。图中已经标明了要测量的物理量，另外，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m。请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出来 。

（4）在本实验中，对装置进行平衡摩擦力的操作后，砂、砂桶和小车组成的系统机械能是否守恒？ _（填写“是”或“否”）并说明理由 __。

Answer 1

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

【解析】试题分析：（1）A、实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理．故A错误．B、在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近测量误差越大，故B错误．C、实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力，故C正确．D、平衡摩擦力时，不能将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上，故D错误．故选：C．

（2）由于实验需要测量小车速度，速度是使用打点计时器打的纸带计算得出的，故要测量点距，需要刻度尺；本实验还要测量质量，故选要天平．

（3）小车的质量为，砂和砂桶的总质量为，远大于．则对小车的作用力等于砂和砂桶的总重力mg，所以恒力对小车做的功可表示为：．由可知，，．所以小车动能的改变量为：，本实验就是要验证减少的重力势能是否等于增加的动能，即．