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实验：验证机械能守恒定律
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（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，
网友投稿 2022-11-10 00:00:00 零零社区
◎ 题目
（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v
1
与v
2
（v
1
＜v
2
）．则本实验最终要验证的数学表达式为______．（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．
（2）①某同学用如题图2所示的装置来探究机械能守恒定律：实验中，得到了甲、乙、丙三条实验纸带，如图3所示，则应选______纸带好．
在实验中若所用重物的质量为1.00kg，当地的重力加速度为g=9.80m/s
2
，在某次实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图4所示，把第一个点记作O，另选取连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm，70.18cm，77.76cm、85.73cm．
②根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于______J，动能的增加量等于______J（取三位有效数字）．
③由以上的计算结果可看出，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量______于动能的增加量，试简单阐述造成这一结果的两个理由______、______．
◎ 答案
（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：
GL=
1
2
M
v
22
-
1
2
M
v
21
．
故答案为：：
GL=
1
2
M
v
22
-
1
2
M
v
21
．
（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：
h=
1
2
g
t
2
=2mm
，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：mgh
OC
=7.62J
C点的速度为：
v
C
=
s
BD
0.02×2
=
0.8573-0.7018
0.04
=3.8875m/s
C点时的动能为：
E
K
=
1
2
m
v
2C
=7.56J
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△E
p
略大于△E
k
．
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．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“（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，…”主要考查了你对 【实验：验证机械能守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/371307.html
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