某实验小组用如图1所示的实验装置做“探究合外力对小车做的功与小车动能变化的关系”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

Question

某实验小组用如图1所示的实验装置做“探究合外力对小车做的功与小车动能变化的关系”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．实验操作时要先释放小车，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总质量
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图2所示为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究合力对小车做的功与其动能变化的关系．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计时点的间距，另外，小车的总质量为M，砂和砂桶的总质量为m．请把要探究的结果用题中给出的字母表达出来___；
③逐渐增加砂子的质量，多次实验后发现砂和砂桶的总重力做的功总是略小于小车动能的增加量，请写出产生这一结果的一种可能的原因：___．

Answer 1

①A、实验操作时要先接通电源，后释放小车，故A错误
B、在利用纸带进行数据处理时，为了使数据准确，所选的两个研究点离得适当的远一些，故B错误
C、为了使绳子的拉力近似等于砂和砂桶的重力，所以在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的总质量，故C正确
D、平衡摩擦力是使小车的重力沿木板向下的分力等于小车受到的摩擦力，实验前对装置进行平衡摩擦力的操作时，不能在细线一端挂上空的砂桶，故D错误．
故选：C
②打击A点时，小车的速度为：v_A=(x1)/(4T)…①
打击B点时，小车的速度为：v_B=(x2)/(4T)…②
绳子对小车的拉力为mg，对小车由动能定理有：
mgx=(1)/(2)

Mv

2 B

-(1)/(2)

Mv

2 A

…③
联立①②③解得：mgx=(M(x22+x21))/(32T2)
③砂和砂桶的总重力做的功总是略小于小车动能的增加量，说明小车的重力做的功大于摩擦力对小车所做的功，即为重力沿木板的分量大于小车受到的摩擦力，也就说平衡摩擦力时木板倾角过大．
故答案为：①C；②mgx=(M(x22+x21))/(32T2)；③平衡摩擦力时木板倾角过大