Question

（1）①在“探究恒力做功與動能改變的關系”實驗中，某同學采用如圖甲所示的裝置的實驗方案，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．

平衡摩擦力

；b．

鉤碼的重力遠小于小車的總重力

．
②如圖乙所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T．距離如圖乙．則打C點時小車的速度表達式為（用題中所給物理量表示）

△x2+△x3

2T

；要驗證合外力的功與動能變化間的關系，除位移、速度外，還要測出的物理量有

鉤碼的重力和小車的總質(zhì)量．

．
（2）用同樣的裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗．以下是一實驗小組所獲取的部分實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，在圖中取合適的坐標系，作出圖象．

表格：小車受力相同（均取砂桶質(zhì)量m=50g）．

次數(shù)	小車質(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，實驗產(chǎn)生誤差的最主要原因是：

不再滿足小車質(zhì)量遠大于沙和砂桶的總質(zhì)量

．

Answer 1

分析：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：設小車加速度為a，則：繩上的力為F=Ma，對鉤碼來說：mg-Ma=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Ma=（M+m）a，必須要滿足鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的總質(zhì)量．
C是BD的中間時刻，所以C點的速度就等于BD過程中的平均速度．驗證合外力的功與動能變化間的關系的原理：mgx=

1

2

Mv²，根據(jù)等式得需要測量的物理量
2、描點法作圖，根據(jù)“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗原理結合圖象特點即可正確回答．

解答：解：（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(zhì)量M，鉤碼質(zhì)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(zhì)量遠小于小車的總質(zhì)量，這樣兩者才能近似相等．
②C是BD的中間時刻，所以C點的速度就等于BD過程中的平均速度：
即：v_C=

xBD

tBD

=

△x2+△x3

2T

驗證合外力的功與動能變化間的關系只需驗證：mgx=

1

2

Mv²，所以需要測量的物理量有：鉤碼的重力和小車的總質(zhì)量．
（2）圖象如圖所示：

由圖象可知，隨著

1

M

的增大，小車質(zhì)量逐漸減小，不再滿足小車質(zhì)量遠大于沙和砂桶的總質(zhì)量，因此圖象出現(xiàn)了偏折．
即原因是不再滿足小車質(zhì)量遠大于沙和砂桶的總質(zhì)量．
故答案為：（1）①a．平衡摩擦力
b．鉤碼的重力遠小于小車的總重力
②

△x2+△x3

2T

，鉤碼的重力和小車的總質(zhì)量
（2）圖象如圖，
不再滿足小車質(zhì)量遠大于沙和砂桶的總質(zhì)量

點評：要明確此題在驗證合外力的功與動能變化間的關系中用到的原理，圍繞原理，記憶需要測量的物理量及實驗時的注意事項