题目内容
【题目】如图所示，水平桌面上有一小车，装有砂的砂桶通过细绳给小车施加一水平拉力，小车从静止开始做直线运动。保持小车的质量M不变，第一次实验中小车在质量为m1的砂和砂桶带动下由静止前进了一段距离s；第二次实验中小车在质量为m2的砂和砂桶带动下由静止前进了相同的距离s，其中m1<m2<M。两次实验中，绳对小车的拉力分别为T1 和T2，小车、砂和砂桶系统的机械能变化量分别为ΔE1和ΔE2，若空气阻力和摩擦阻力的大小保持不变，不计绳、滑轮的质量，则下列分析正确的是
A．(m1g-T1)< (m2g-T2)，ΔE1=ΔE2
B．(m1g-T1)= (m2g-T2)，ΔE1=ΔE2
C．(m1g-T1)< (m2g-T2)，ΔE1<ΔE2
D．(m1g-T1)= (m2g-T2)，ΔE1<ΔE2
【答案】A
【解析】
试题分析：设砂和砂桶质量为
，空气阻力和摩擦阻力为
，小车和沙桶一起做匀速直线运动即
，加速度
，据此分析在砂和砂桶质量从
增大到
，加速度变大，即
，假设两次砂和砂桶受到的阻力为
，对砂和砂桶分析则有
，
，据此判断
，
，
，
，所以
选项BD错。系统减少的机械能等于克服阻力做功即
，
，
，对照选项A正确。
【题目】某实验小组利用如题图甲所示的装置探究功和动能变化的关系，他们将宽度为d的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门，记录小车通过A、B时的遮光时间，小车中可以放置砝码。
(1)实验主要步骤如下：
①将木板略微倾斜以平衡摩擦力，使得细线拉力做的功为合力对小车做的功。
②将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车（包含小车、小车中砝码和挡光片）的质量为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车通过A、B时的遮光时间分别为t1、t2，则小车通过A、B过程中的动能变化量ΔE=__________（用字母M、t1、t2、d表示）。
③在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复②的操作。
④用游标卡尺测量挡光片的宽度d。
(2)下表是他们测得的多组数据，其中M是小车的质量，
两个速度的平方差，可以据此计算出动能变化量ΔE，取绳上拉力F大小近似等于砝码盘及盘中砝码的总重力，W是F在A、B间所做的功。表格中ΔE5＝________，W3＝_______(结果保留三位有效数字)。
次数 | M/kg |
| ΔE/J | F/N | W/J |
1 | 1．000 | 0．380 | 0．190 | 0．400 | 0．200 |
2 | 1．000 | 0．826 | 0．413 | 0．840 | 0．420 |
3 | 1．000 | 0．996 | 0.498 | 1．010 | W3 |
4 | 2．000 | 1．20 | 1．20 | 2．420 | 1．21 |
5 | 2．000 | 1．42 | E5 | 2．860 | 1．43 |
（3）若在本实验中没有平衡摩擦力，小车与水平长木板之间的动摩擦因数为。利用上面的实验器材完成如下操作：保证小车质量不变，改变砝码盘中砝码的数量（取绳上拉力近似为砝码盘及盘中砝码的总重力），测得多组m、t1、t2的数据，并得到m与
的关系图像，如图乙所示。已知图像在纵轴上的截距为b，直线PQ的斜率为k，A、B两点的距离为s，挡光片的宽度为d，则
=_______(用字母b、d、s、k、g表示)。
