Question

在探究“恒力做功和物體動能變化之間的關系”的實驗中．
（1）某同學的實驗設計方案如圖甲所示，該實驗用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，實驗時在安裝正確、操作規范的前提下（已平衡摩擦力）還需要滿足的條件：______
（2）實驗中，除位移、速度外，還要測出的物理量有：______
（3）在上述實驗中，打點計時器使用的交流電頻率為50Hz．某同學打出的一段紙帶如圖乙所示，則小車勻速運動時的速度大小為______m/s．（計算結果保留3位有效數字）

Answer 1

（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：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；
如果用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，則要求：Ma=（M+m）a，必須要滿足鉤碼的質量遠小于小車的總質量，這樣兩者才能近似相等．
故答案為：鉤碼的重力遠小于小車的總重力．
（2）驗證合外力的功與動能變化間的關系的原理：mgx=

1

2

Mv2，需要測量的物理量有：鉤碼質量m，小車的質量M，位移x，速度v．所以還要測出的物理量有鉤碼的質量和小車的總質量．
故答案為：鉤碼的重力和小車的總質量．
（3）最后勻速的讀數就為最大速度，由紙帶可知，CE之間的速度即為最后勻速速度
v=

sCE

2T

≈1.40m/s
故答案為：1.40．