Question

9．某實(shí)驗(yàn)小組采用圖示的裝置探究“動(dòng)能定理”即探究小車(chē)所受的合外力做功與小車(chē)動(dòng)能的變化之間的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面．
（1）為了把細(xì)繩對(duì)小車(chē)的拉力視為小車(chē)的合外力，要完成的一個(gè)重要步驟是平衡摩擦力；
（2）為使圖示中鉤碼的總重力大小視為細(xì)繩的拉力大小，須滿(mǎn)足的條件是鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的總質(zhì)量（填“大于”、“小于”、“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”）．

Answer 1

分析 （1）小車(chē)下滑時(shí)受到重力、細(xì)線(xiàn)的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來(lái)平衡摩擦力，故可以將長(zhǎng)木板的一段墊高；
（2）重物加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對(duì)細(xì)線(xiàn)的拉力小于重力，要使其對(duì)細(xì)線(xiàn)的拉力近似等于重力，應(yīng)該使加速度減小，即重物的質(zhì)量應(yīng)該遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量．

解答 解：（1）小車(chē)下滑時(shí)受到重力、細(xì)線(xiàn)的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來(lái)平衡摩擦力；所以為了把細(xì)繩對(duì)小車(chē)的拉力視為小車(chē)的合外力，要完成的一個(gè)重要步驟是平衡摩擦力；
（2）重物加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對(duì)細(xì)線(xiàn)的拉力小于重力，設(shè)拉力為T(mén)，根據(jù)牛頓第二定律，有
對(duì)重物，有：mg-T=ma
對(duì)小車(chē)，有：T=Ma
解得：
T=$\frac{M}{M+m}mg$
故當(dāng)M＞＞m時(shí)，有T≈mg
所以為使圖示中鉤碼的總重力大小視為細(xì)繩的拉力大小，須滿(mǎn)足的條件是鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的總質(zhì)量
故答案為：（1）平衡摩擦力；（2）遠(yuǎn)小于

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，對(duì)小車(chē)和重物分別受力分析后，根據(jù)牛頓第二定律和平衡條件列式分析．