Question

（1）在“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的裝置．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①把紙帶的一端固定在小車(chē)的后面，另一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
②改變木板的傾角，以重力的一個(gè)分力平衡小車(chē)及紙帶受到的摩擦力
③用細(xì)線將木板上的小車(chē)通過(guò)一個(gè)定滑輪與懸吊的砂桶相連
④接通電源，放開(kāi)小車(chē)，讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)
⑤測(cè)出s、s₁、s₂（如圖乙所示），查得打點(diǎn)周期為T(mén)．
判斷重力的一個(gè)分力是否已與小車(chē)及紙帶受到的摩擦力平衡的直接證據(jù)是

 

；
本實(shí)驗(yàn)還需直接測(cè)量的物理量是：

 

．（并用相應(yīng)的符號(hào)表示）
探究結(jié)果的表達(dá)式是

 

．（用相應(yīng)的符號(hào)表示）

（2）用同樣的裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)．以下是一實(shí)驗(yàn)小組所獲取的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，在圖中取合適的坐標(biāo)系，作出圖象．
表格：小車(chē)受力相同（均取砂桶質(zhì)量m=50g）．

次數(shù)	小車(chē)質(zhì)量 M/g	加速度 a/m?s-2	1 M /kg-1
1	200	1.91	5.00
2	250	1.71	4.00
3	300	1.50	3.33
4	350	1.36	2.86
5	400	1.12	2.50
6	450	1.00	2.22
7	500	0.90	2.00

根據(jù)圖象判斷，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的最主要原因是：

 

．

Answer 1

分析：（1）平衡摩擦力是用重力的下滑分量來(lái)平衡小車(chē)受到的摩擦力，故最簡(jiǎn)潔的方法是調(diào)節(jié)木板傾角，使小車(chē)恰能勻速下滑；本題“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”，則要知道恒力的大小，和小車(chē)的動(dòng)能，所以要測(cè)量小車(chē)的質(zhì)量M、砂及砂桶的質(zhì)量m；要探究的結(jié)論是合外力做的功等于小車(chē)動(dòng)能的變化量．
（2）根據(jù)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)原理結(jié)合圖象特點(diǎn)即可正確回答．

解答：解：（1）如果已經(jīng)平衡好摩擦力，則此時(shí)小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，紙帶上點(diǎn)跡間距應(yīng)該相等．
本題“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”，則要知道恒力的大小，和小車(chē)的動(dòng)能，所以要測(cè)量小車(chē)的質(zhì)量M、砂及砂桶的質(zhì)量m
合外力對(duì)小車(chē)做的功為W=mgs
小車(chē)從A運(yùn)動(dòng)到B動(dòng)能的變化量△Ek=

1

2

MvB2-

1

2

MvA2=

1

2

M(

s2

2T

)2-

1

2

M(

s1

2T

)2
所以探究結(jié)果的表達(dá)式是mgs=

1

2

M(

s2

2T

)2-

1

2

M(

s1

2T

)2
（2）圖象如圖所示：
由圖象可知，隨著

1

M

的增大，小車(chē)質(zhì)量逐漸減小，不再滿(mǎn)足小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙和砂桶的總質(zhì)量，因此圖象出現(xiàn)了偏折．
故答案為：（1）紙帶上點(diǎn)跡間距相等；  
小車(chē)的質(zhì)量M、砂桶的質(zhì)量m； mgs=

1

2

M(

s2

2T

)2-

1

2

M(

s1

2T

)2
（2）圖象見(jiàn)右圖        不再滿(mǎn)足小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙和砂桶的總質(zhì)量

點(diǎn)評(píng)：本題考查《探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系》與《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)的遷移能力、誤差分析能力、文字表述能力及從圖表歸納所需信息能力．考查邏輯推理能力、運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題能力和實(shí)驗(yàn)探究能力．