Question

（2011?湛江模擬）①在“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)采用如圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差，在器材的選用和調(diào)節(jié)上，除滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量外，還須滿足的另一個(gè)要求是

平衡摩擦力

．

②如圖乙所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是依次選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)、距離如圖乙所示，則打下C點(diǎn)時(shí)小車的速度表達(dá)式為（用題中所給的物理量表示）

s2+s3

2T

，
③要驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系，除位移、速度外，還要測(cè)量的物理量有

鉤碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量

．

Answer 1

分析：（1）本實(shí)驗(yàn)要探究合力做的功與小車動(dòng)能的變化關(guān)系，而本實(shí)驗(yàn)要用勾碼的重力代替小車所受到的合力，首先要使細(xì)線的拉力等于小車的合力，其次要使勾碼的重力等于細(xì)線的拉力，故需要求出小車所受到的合力的表達(dá)式，根據(jù)表達(dá)式討論；
（2）由于受到恒力作用，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可以根據(jù)平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度的方法，求解打下C點(diǎn)時(shí)小車的速度；
（3）根據(jù)功和動(dòng)能的表達(dá)式，可以得到哪些物理量是需要測(cè)量的；

解答：解：（1）本實(shí)驗(yàn)要用勾碼的重力代替小車所受到的合力
對(duì)小車受力分析，受到重力，拉力，支持力和摩擦力
要使拉力近似等于合力，可將長(zhǎng)木板一段墊高，使重力的下滑分量恰好等于摩擦力，因?yàn)橹虚g還有滑輪與軸之間的摩擦阻力，故拉力近似等于合力，同時(shí)，由于砝碼加速下降，處于失重狀態(tài)，要使砝碼的重力近似等于拉力，還要求鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量；
故答案為：平衡摩擦力．
（2）由于小車受到恒力作用，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
根據(jù)平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，有
v_c=

.

v

 BD=

s2+s3

2T

故答案為：

s2+s3

2T

．
（3）合力功為
W=Fx
動(dòng)能增量為
△E_k=

1

2

mv²
還要測(cè)出的物理量有勾碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量；
故答案為：勾碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康睾蛯?shí)驗(yàn)原理，可以先設(shè)法求出合力的表達(dá)式，然后根據(jù)表達(dá)式討論得到結(jié)論，同樣對(duì)于待測(cè)量的確定，也是結(jié)合表達(dá)式討論．