题目内容
【题目】为验证机械能守恒，某同学完成实验如下：该同学用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的频率为50Hz的交流电．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
①他进行了下面几个操作步骤：
A．按照图1所示安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；
E．测量纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
其中没有必要进行的步骤是________。
②设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g．图2是实验得到的一条纸带，0、1、2、3、4为相邻的连续点．根据测得的s1、s2、s3、s4写出重物由1点到3点势能减少量的表达式_______，动能增量的表达式________．由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是______ （填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减小量．
【答案】 C mg(s3﹣s1) 
小于
【解析】【试题分析】根据实验的原理以及操作中的注意事项确定没有必要的步骤以及操作不当的步骤．根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B、D的速度，从而得出动能的增加量．结合能量守恒分析动能增量与重力势能减小量的关系．
(1)该实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两端都有质量，可以约去，所以不必要测量重锤的质量，故C不必要．
(2)重物由B点到D点重力势能减少量△Ep=mg(s3-s1).
(3)B点的瞬时速度
，D点的瞬时速度
，则动能的增加量
.
(4)由于重锤下落时要克服阻力做功，可知实验中动能的增加量小于重力势能的减小量．
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【题目】探究加速度与力的关系装置如图所示。带滑轮的长木板水平放置，细绳通过两光滑滑轮分别与弹簧秤挂钩和沙桶连接，细线与桌面平行．将木块放在靠近打点计时器的一端，缓慢向沙桶中添加细沙，直到木块开始运动，记下木块运动后弹簧秤的示数F，通过纸带求出木块运动的加速度a。将木块放回原处，向沙桶中添加适量细沙，释放木块……，如此重复，获取多组a、F数据。
（1）关于该实验的操作，以下说法正确的是
A．实验过程中，应先闭合打点计时器开关，再释放小车 |
B．通过缓慢添加细沙，可以方便地获取多组实验数据 |
C．每次添加细沙后，需测出沙及沙桶的质量 |
D．实验过程要确保沙及沙桶的质量远小于木块的质量 |
（2）某同学根据实验数据做出了两个a-F图象如图所示，正确的是 ；已知图线与横轴的交点为F0，则木块所受的滑动摩擦力大小为 。
