[题目]某研究小组用如图所示实验器材验证动能定理.他们将两光电门固定在力学轨道上.两光电门之间的距离为l.质量为M的小车与质量为m的回形针通过细线和滑轮相连接(Mm).实验中用回形针拉动小车在轨道上运动.如图所示.记录下小车通过两光电门的时间分别为t1和t2.测出挡光片的宽度为d.即可验证恒力做功的动能定理.(1)为了减小实验误差.研究小组通� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】某研究小组用如图所示实验器材验证动能定理。他们将两光电门固定在力学轨道上，两光电门之间的距离为l，质量为M的小车与质量为m的回形针通过细线和滑轮相连接（Mm），实验中用回形针拉动小车在轨道上运动。如图所示，记录下小车通过两光电门的时间分别为t1和t2，测出挡光片的宽度为d，即可验证恒力做功的动能定理。

（1）为了减小实验误差，研究小组通过选择合适质量的回形针，提高实验精度。研究小组选取122.9g的小车和不同质量的回形针进行实验，得到如下表所示的实验结果。从表中数据看出，回形针的质量越小，实验误差____________。

表：回形针质量与实验误差的关系

小车的质量/g	回形针质量/g	实验误差n
122.9	17.0	6.59%
	12.3	6.15%
	8.0	5.40%
	5.2	5.29%

（2）研究小组以小车为研究对象，在实验中不考虑摩擦影响，若能获得等量关系式

是____________（用t1、t2、d、M、m、l表示），即可验证恒力做功的动能定理。

（3）为进一步减小实验误差，研究小组继续减少回形针质量，发现实验误差反而增大了。你认为造成的原因是____________。

【答案】越小由于小车的速度太小，轨道摩擦的影响会增大（只要答到“轨道摩擦的影响会增大”就给分）

【解析】(1)直接由表中数据可得回形针质量越小,误差越小；

(2)近似认为绳子拉力等于回形针的重力,根据动能定理,可得,挡光片经过光电门的时间很短,可认为平均速度即为瞬时速度,即,,代入可得关系式；

(3)回形针的质量越小绳子拉力越小,小车的加速度就越小,当不满足绳子拉力远大于摩擦力时,摩擦力不可忽略,动能定理的方程为,实验误差反而增大。

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