Question

【題目】(1)在“探究恒力做功與動能改變的關系”實驗中，某同學采用如圖所示的裝置的實驗方案，，他想用盤及盤中砝碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認為在實驗中應該采取的兩項必要措施是：

a．______________________________________________

b．______________________________________________

(2)若實驗時已保證小車受到的合力與盤及盤中砝碼的重力大小基本相等，已測得小車及車中砝碼的質量用M表示，盤及盤中砝碼的質量用m表示，讓砝碼帶動小車加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）。則本實驗最終要驗證的數學表達式為___________

Answer 1

【答案】平衡摩擦力； 小車的總質量遠大于砝碼和盤的質量；

【解析】

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.根據牛頓第二定律對小車和砝碼盤進行分析可知，小車的總質量遠大于砝碼和盤的質量時，可以認為小車受到的合外力與砝碼盤的重力近似相等

(1)a、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.

b、設小車質量M，鉤碼質量m，整體的加速度為a，繩上的拉力為F，則：對小車有：F=Ma；對鉤碼有：mg-F=ma，即：mg=（M+m）a；如果用砝碼盤的重力表示小車受到的合外力，則要求：Ma=（M+m）a，必須要滿足小車的總質量M遠大于砝碼和盤的質量m，這樣兩者才能近似相等．

(2)根據動能定理對小車有：mgL=M-M

故答案為：（1）a、平衡摩擦力；b、小車的總質量M遠大于砝碼和盤的質量m；（2）mgL=M-M