题目内容
8．在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图（甲）的实验装置．
①下列关于实验操作的说法中正确的是BC（填选项前字母）
A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上
B．为减小系统误差，应使钩码质量远小于小车质量
C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放
②实验时为了保证小车受到的合外力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，在沙和沙桶的总质量m与小车的质量M的关系必须满足m＜＜M的同时，实验时首先要做的步骤是平衡摩擦力．
③如图（乙）为实验中打出的一条纸带，选取纸带中的A、B两点来探究恒力做功与动能改变的关系，测出A、B两点间距s和速度大小vA、vB．已知砂和砂桶的总质量m，小车的质量M，重力加速度g．则本实验要验证的数学表达式为mgs=$\frac{1}{2}M（{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}）$．（用题中的字母表示实验中测量得到物理量）．
分析 ①②实验要测量滑块动能的增加量和合力做的功，用沙和沙桶的总重力表示滑块受到的拉力，对滑块受力分析，受到重力、拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，必须使重力的下滑分量等于摩擦力；同时用沙和沙桶的总重力表示滑块受到的拉力需要满足沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量这一条件；
③细线的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，需要验证的方程是细线对滑块做功与滑块动能的增加的关系，细线对滑块做功等于沙和沙桶重力势能的减小量，根据动能定理分析答题．
解答 解：①A、平衡摩擦力时，不能将小沙桶通过细线挂在滑块上，故A错误；
B、绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：F=Ma，对砂桶和砂有：mg-F=ma，由此解得：F=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，由此可知当M＞＞m时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力，所以若使绳子拉力近似等于沙和沙桶的重力，应满足的条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，故B正确；
C、实验时，应使滑块靠近打点计时器由静止释放，故C正确，
故选：BC；
②保证小车受到的合外力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，根据受力分析，因此必须首先要进行平衡摩擦力，
③由动能定理得：mgs=$\frac{1}{2}M（{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}）$；
故答案为：①BC；②平衡摩擦力； ③mgs=$\frac{1}{2}M（{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}）$．
点评 该题的关键是根据实验原理并结合牛顿第二定律和动能定理来确定要测量的量，同时要熟练应用匀变速直线运动的推论解答实验问题．
练习册系列答案
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16．
如图所示为一个简易测温装置，玻璃瓶装半瓶带颜色的水，用软木塞塞紧．软木塞上插进一根一端密闭的细玻璃管．若加热玻璃瓶内的水，则（ ）
如图所示为一个简易测温装置，玻璃瓶装半瓶带颜色的水，用软木塞塞紧．软木塞上插进一根一端密闭的细玻璃管．若加热玻璃瓶内的水，则（ ）| A． | 细玻璃管内气体密度增大 | B． | 外界对细玻璃管内气体做正功 | ||
| C． | 细玻璃管内气体压强不变 | D． | 细玻璃管内气体的平均动能增加 |
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质量为1kg的小球在空中自由下落，与水平地面相碰后立即被反弹，之后又上升到某一高度处．此过程中小球的速度随时间变化规律的图象如图所示．不计空气阻力，g取10m/s2．
20．
如图所示，同一竖直平面内固定着绝缘细杆AB、CD，长均为l，两杆间竖直距离为h，B、D两端与光滑绝缘的半圆形细杆相连，半圆形细杆与AB、CD在同一竖直平面内，O为AD、BC连线的交点．在O点固定一电荷量为Q的正点电荷，质量为m、电荷量为q的带负电的小球，穿在细杆上，从A端以一定的初速度出发，沿杆滑动恰能到达C点．已知小球与两水平杆间的动摩擦因数为μ，小球所受库仑力始终小于重力，不计小球带电对点电荷Q电场的影响．则小球从A点到C点的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
如图所示，同一竖直平面内固定着绝缘细杆AB、CD，长均为l，两杆间竖直距离为h，B、D两端与光滑绝缘的半圆形细杆相连，半圆形细杆与AB、CD在同一竖直平面内，O为AD、BC连线的交点．在O点固定一电荷量为Q的正点电荷，质量为m、电荷量为q的带负电的小球，穿在细杆上，从A端以一定的初速度出发，沿杆滑动恰能到达C点．已知小球与两水平杆间的动摩擦因数为μ，小球所受库仑力始终小于重力，不计小球带电对点电荷Q电场的影响．则小球从A点到C点的运动过程中，下列说法正确的是（ ）| A． | 点电荷Q在A、C两点产生的电场强度相同 | |
| B． | 小球运动到O点正下方时，受到的摩擦力最小，其值为μ（mg-$\frac{4kgQ}{{h}^{2}}$） | |
| C． | 从B点到D点的运动过程中电场力对小球先做正功后做负功 | |
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