题目内容
某实验小组在实验室用如图甲所示的装置来研究加速度和有关能量的问题．
（1）为了尽可能减少摩擦力的影响，计时器最好选用（填“电磁”或“电火花”） 式打点计时器，同时需要将长木板的右端垫高（即平衡摩擦力，下面实验均有此步骤），直到在没有沙桶拖动下，小车拖动纸带穿过计时器时能 ．
（2）同学A采用图示甲的装置来研究小车运动的加速度和某时刻的速度，在此实验中，此同学先接通计时器的电源，再放开纸带，沙和沙桶的总质量m=80g，小车的质量M=2kg，如图乙是打出的一条纸带，O为起点，A、B、C、D、E为过程中的五个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图所示，则小车的加速度为a= m/s2，打C点时小车的速度为vC= m/s．（保留2位有效数字）
（3）同学B若用此实验装置来验证沙和沙桶以及小车组成的系统机械能守恒，以OC段的运动为例（设OC的距离为hC），其实验数据应满足的关系式是 ．（用本题的符号表示，不要求计数结果）
（4）同学C采用图示甲的装置研究小车的动能，根据实验数据若绘出了△v2----S图线（其中△v2=v2-v02，即末速度、初速度的平方差），图线应是一条 ，根据图线可获得的结论是 ．
（1）为了尽可能减少摩擦力的影响，计时器最好选用（填“电磁”或“电火花”）
（2）同学A采用图示甲的装置来研究小车运动的加速度和某时刻的速度，在此实验中，此同学先接通计时器的电源，再放开纸带，沙和沙桶的总质量m=80g，小车的质量M=2kg，如图乙是打出的一条纸带，O为起点，A、B、C、D、E为过程中的五个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图所示，则小车的加速度为a=
（3）同学B若用此实验装置来验证沙和沙桶以及小车组成的系统机械能守恒，以OC段的运动为例（设OC的距离为hC），其实验数据应满足的关系式是
（4）同学C采用图示甲的装置研究小车的动能，根据实验数据若绘出了△v2----S图线（其中△v2=v2-v02，即末速度、初速度的平方差），图线应是一条
分析：（1）电磁打点计时器的摩擦阻力大于电火花打点计时器．在没有沙桶拖动下，小车和纸带能做匀速直线运动时，摩擦力得到平衡．
（2）根据△x=aT2，运用逐差法求加速度．在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，所以C点的瞬时速度等于AE的平均速度．
（3）判断系统机械能是否守恒，看系统重力势能的减小量（即m的重力势能减小量）与系统动能的增加量是否相等．
（4）根据动能定理，F合s=
mv2-
mv02，可得出△v2-s的关系，从而图线的形状．
（2）根据△x=aT2，运用逐差法求加速度．在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，所以C点的瞬时速度等于AE的平均速度．
（3）判断系统机械能是否守恒，看系统重力势能的减小量（即m的重力势能减小量）与系统动能的增加量是否相等．
（4）根据动能定理，F合s=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
解答：解：（1）电火花打点计时器的摩擦产生的误差小． 直到在没有沙桶拖动下，小车拖动纸带穿过计时器时能匀速直线运动，摩擦力得到平衡．
（2）小车的加速度a=
=0.37m/s2，
B点时刻小车的瞬时速度等于AE段的平均速度vC=
AB=
=
×10-2m/s=0．22m/s
（3）系统机械能守恒mg hC=
（m+M）vC2
（4）由动能定理，F合s=
mv2-
mv02，则△v2=
s，图线应是一条过原点的倾斜直线，说明了小车初末速度的平方差与位移成正比
故本题答案为：（1）电火花 匀速直线运动
（2）0.38 0.22
（3）mg hC=
（m+M）vC2
（4）过原点的倾斜直线，小车初末速度的平方差与位移成正比
（2）小车的加速度a=
| S4+S3-S2-S1 |
| 4T2 |
B点时刻小车的瞬时速度等于AE段的平均速度vC=
. |
| v |
| SAE |
| 4T |
| 10.67-1．91 |
| 4×0．1 |
（3）系统机械能守恒mg hC=
| 1 |
| 2 |
（4）由动能定理，F合s=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 2F合 |
| m |
故本题答案为：（1）电火花 匀速直线运动
（2）0.38 0.22
（3）mg hC=
| 1 |
| 2 |
（4）过原点的倾斜直线，小车初末速度的平方差与位移成正比
点评：解决本题的关键知道某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，以及掌握△x=aT2，会用逐差法求加速度．
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