Question

（1）某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受合力F及质量m关系的实验，图34-1为实验装置简图．
①他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为下列哪二项说法是正确的：______
A．要平衡摩擦力                    B．实验时不需要平衡摩擦力
C．钩码的重力要远小于小车的总重力  D．小车的总重力要远小于钩码的重力
②若要用图1装置验证合外力的功与动能变化之间的关系，在①的基础上，某同学用天平称量小车的总质量M．用弹簧秤称出钩码的总重力G．让钩码带动小车加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v₁与v₂（v₁＜v₂）．则本实验最终要验证的数学表达式为______

2-

1

2

M

v

2 1

Answer

（1）①该实验装置于验证牛顿第二定律的实验装置相同，为了让砝码的重力更加接近为小车的合外力，本实验中需要平衡摩擦力和让砝码重力远远小于小车重力．
②需要验证的关系为重力势能的减小量等于动能的增加量，据此可正确写出验证机械能守恒的表达式．
（2）①根据自由落体运动规律可知开始两点之间距离应该接近2mm．
②利用在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小，然后根据动能、势能定义进一步求得动能和势能的变化情况．
③由于物体下落过程中存在摩擦阻力，因此动能的增加量小于势能的减小量．
【解析】
（1）①根据实验原理我们知道，为了让砝码的重力更加接近为小车的合外力，本实验中需要平衡摩擦力和让砝码重力远远小于小车重力，故BD错误，AC正确．
故选AC．
②本实验需要验证的是重力势能的减小量是否等于动能的增加量，因此需要验证的表达式为：．
故答案为：：．
（2）①打点计时器每隔0.02s打一个点，因此开始两点之间的距离接近于：，据此可知选择纸带甲最好．
故答案为：甲．
②重力势能的减小量为：mghOC=7.62J
C点的速度为：
C点时的动能为：
故答案为：7.62，7.56．
③由于重物下落过程中存在空气阻力，重物克服阻力做功消耗能量，因此△Ep 略大于△Ek．
故答案为：大，由于空气的阻力，纸带与打点计时器之间有摩擦．