Question

为什么这个装置可以验证机械能守恒 摩擦力不是忽略不了吗 而且这个与验证牛顿第二定律的装置是一模一样？

啊 错了 应该是 它是否与用小车验证动能定理的装置一模一样

Answer 1

画个图就明白他的意思了
题干里面提到“调节滑板角度”，是向下倾斜一个角度
那么小车受力分析就是收到：沿滑板向上的摩擦力、小车重力（分解为两个力，一个平衡摩擦，一个垂直滑板不做功），以及沿滑板向下的绳子拉力及小沙桶重力
只要这个倾斜角度调节好，不管小车加多重，摩擦力与重力沿滑板向下分量都是平衡的，因为摩擦系数不变，摩擦力与重力垂直分量正比
所以题目说小车整体只受到绳子拉力做功即小沙桶做功
总结起来就是：这个装置系统与测加速度的装置不同之处在于，通过滑板倾斜一定角度，利用小车系统自身重力抵消了摩擦力的影响

追问

那验证牛顿牛顿第二定律的装置更他一样吗？

追答

不一样，点睛之处就在于滑板下斜抵消摩擦力影响，可以理解这个实验是利用验证牛顿第二定律的装置来测小车速，以获得小车动能值

追问

我记得验证动能定理也可以用它 可是二者表达式却不同 动能定理的表达式是mgl=½M（v1^2-v2^2） 而这个实验的表达式中质量却是二个质量之和 为什么同样的装置 表达式却完全不同

追答

你可以再去看看你的动能定理的式子是不是理想状态（不考虑摩擦）
你说的动能定理式子是只针对小车的，在实际情况考虑摩擦力其实不是应该是：
（mg-f）l=½M（v1^2-v2^2）？
你给的题目里，之所以动能用小车与沙桶质量之和，是把小车与沙桶看作一个整体（小车与沙桶都在运动，都有动能啊），这样一来，由于滑板倾斜了角度，小车重力沿滑板方向抵消摩擦、垂直滑板方向不做功，所以这个整体只有沙桶重力做功，所以得出的他最后一个机械能守恒的式子。
当然，从能量守恒角度看，小车运动过程中也发生势能变化（滑板倾斜），但是这一部分能量是转化为了摩擦产生的热能，所以不考虑到机械能守恒里。
不知道说清楚了没有

追问

不是理想状态  它也是平衡了摩擦力  操作几乎一模一样。  关于质量的本质我是清楚的 可是我纠结了 操作也一模一样结果却不一样  而且表达式就是mgl=½M（v1^2-v2^2）

追答

我觉得动能定理这个实验考虑得不够周全
实验之所以得出mgl=½M（v1^2-v2^2），是只研究小车这个个体，式子中的mg是沙桶的重力，他就认为是绳子对小车的拉力？
那我们再来看沙桶，沙桶受力很简单，受到绳子拉力和自身重力mg，但是这两个力平衡吗？如果是匀速运动，可以认为绳子拉力=mg，但是在这个实验中显然不平衡吧。沙桶受到绳子拉力和自身重力，然后还加速运动，显然绳子拉力要小于沙桶重力的。
而机械守恒实验把小车沙桶看作一个整体，从势能变化角度去看的，所以得出的结果是沙桶势能变化=小车加沙桶的动能变化。

Answer 2

因为只有重力做功
试验台调整角度（摩擦角）可以平衡摩擦力

不一样，验证牛顿第二定律的装置一般是有光电门的