Question

①某同學(xué)探究恒力做功和物體動能變化間的關(guān)系，方案如圖所示．他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為減小這種做法帶來的誤差，實驗中要采取的兩項措施是：
a

平衡摩擦力

b

鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力

②如圖所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T．距離如圖．則打B點時的速度為

vB=

(△x1+△x2)

2T

；要驗證合外力的功與動能變化間的關(guān)系，測得位移和速度后，還要測出的物理量有

鉤碼的質(zhì)量m，小車的質(zhì)量M

Answer 1

分析：（1）小車在水平方向上受繩的拉力和摩擦力，想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；其次要想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，必須要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量；
（2）根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動中時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大小可以求出B點的速度大小；
（3）驗證合外力的功與動能變化間的關(guān)系的原理：mgx=

1

2

Mv2，由此可知需要測量的物理量有：鉤碼質(zhì)量m，小車的質(zhì)量M，位移x，速度v．

解答：解：①小車在水平方向上受繩的拉力和摩擦力，想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；
設(shè)繩子上拉力為F，對小車根據(jù)牛頓第二定律有：
F=Ma    ①
鉤碼有：mg-F=ma   ②
F=

mgM

M+m

=

mg

1+ m M

，由此可知當(dāng)M＞＞m時，夠碼的重力等于繩子的拉力即為小車是合外力．
故答案為：①a 平衡摩擦力； b 鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力（鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量）．             
②根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動中時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大小可知B點的速度大小為：
 vB=

(△x1+△x2)

2T

  
驗證合外力的功與動能變化間的關(guān)系的原理：mgx=

1

2

Mv2，由此可知需要測量的物理量有：鉤碼質(zhì)量m，小車的質(zhì)量M，位移x，速度v．            
故答案為：vB=

(△x1+△x2)

2T

；鉤碼的質(zhì)量m，小車的質(zhì)量M．

點評：要明確此題在驗證合外力的功與動能變化間的關(guān)系中用到的原理，圍繞實驗原理，明確實驗?zāi)康�，根�?jù)相應(yīng)的物理規(guī)律可知需要測量的物理量及實驗時的注意事項．