Question

某兴趣小组利用如图甲所示实验装置，验证“合外力做功和动能变化的关系”．小车及车中砝码的质量为M，沙桶和沙的质量为m，在木板上的小车的运动速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到．

（1）（多选题）在实验中，下列说法正确的有

A．将木板的右端适当垫起，以平衡小车的摩擦力

B．每次改变小车的质量时，都要重新平衡摩擦力

C．平衡摩擦力的过程中打点计时器不需接通电源

D．该实验不一定要满足M远大于m

（2）如图乙所示是某次实验时得到的一条纸带，O点为由静止开始释放时沙桶纸带上打的第一个点，速度为0．相邻两个计数点之间的时间间隔为T，根据此纸带可得出小车通过计数点D时的速度=     ．

（3）若用O、D两点来研究合外力做功和动能变化的关系，需要验证的关系式为：     （用所测物理量的符号表示）．

Answer

（1）AD；（2）；（3）

【解析】试题分析：（1）若用砂和小桶的总重力表示小车受到的合力，为了减少这种做法带来的实验误差，必须：

使长木板左端抬起-个合适的角度，以平衡摩擦力，以保证合外力等于绳子的拉力，但不需要每次都平衡摩擦力；故A正确，B错误；下落高度由纸带求出，不需要测量下落高度；故C错误；在小车运动过程中，对于M、m组成的系统，m的重力做正功；故D正确；故选AD；

（2）根据匀变速直线运动的特点，D点的速度等于CE之间的平均速度，所以：

（3）O到D之间重力势能减小：△EP=mgs4

动能增大：△Ek=Mv2D

需要验证的是：

考点：验证合外力做功和动能变化的关系