Question

【題目】(10分）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)器材做“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中，該小組同學(xué)把砂和砂桶的總重力當(dāng)作小車受到的合外力。

（1）為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差盡量小，在實(shí)驗(yàn)操作中，下面做法必要的是 。

A．實(shí)驗(yàn)操作時(shí)要先放小車，后接通電源

B．在利用紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，所選的兩個(gè)研究點(diǎn)離得越近越好

C．在實(shí)驗(yàn)過程中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

D．實(shí)驗(yàn)前對(duì)裝置進(jìn)行平衡摩擦力的操作時(shí)，需要在細(xì)線一端掛上空的砂桶

（2）除實(shí)驗(yàn)裝置中的儀器外，還需要的測量儀器有 。

（3）如下圖所示，為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，現(xiàn)選取紙帶中的A、B兩點(diǎn)來探究功與速度變化的關(guān)系。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，重力加速度為g。圖中已經(jīng)標(biāo)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(qǐng)你把要探究的結(jié)果用題中給出的字母表達(dá)出來 。

（4）在本實(shí)驗(yàn)中，對(duì)裝置進(jìn)行平衡摩擦力的操作后，砂、砂桶和小車組成的系統(tǒng)機(jī)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?yàn)橛心Σ亮ψ龉?/span>.

【解析】試題分析：（1）A、實(shí)驗(yàn)時(shí)，若先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，由于小車運(yùn)動(dòng)較快，可能會(huì)使打出來的點(diǎn)很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理．故A錯(cuò)誤．B、在利用紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，所選的兩個(gè)研究點(diǎn)離得越近測量誤差越大，故B錯(cuò)誤．C、實(shí)驗(yàn)前要對(duì)裝置進(jìn)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(shí)，不能將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上，故D錯(cuò)誤．故選：C．

（2）由于實(shí)驗(yàn)需要測量小車速度，速度是使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打的紙帶計(jì)算得出的，故要測量點(diǎn)距，需要刻度尺；本實(shí)驗(yàn)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(yuǎn)大于．則對(duì)小車的作用力等于砂和砂桶的總重力mg，所以恒力對(duì)小車做的功可表示為：．由可知，，．所以小車動(dòng)能的改變量為：，本實(shí)驗(yàn)就是要驗(yàn)證減少的重力勢能是否等于增加的動(dòng)能，即．