Question

某課外興趣小組在研究“恒力做功和物體動能變化之間的關(guān)系”的實驗中使用了如圖所示的實驗裝置：

小題1:該小組同學(xué)實驗時在安裝正確，操作規(guī)范的前提下（已平衡摩擦力），用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為減小由此帶來的系統(tǒng)誤差，鉤碼的總質(zhì)量m和小車的總質(zhì)量M之間需滿足的條件是：M       m。
小題2: 實驗時，小車由靜止開始釋放，已知釋放時鉤碼底端離地高度為H，現(xiàn)測出的物理量還有：小車由靜止開始起發(fā)生的位移s（s＜H）、小車發(fā)生位移s時的速度大小為v，鉤碼的總質(zhì)量為m，小車的總質(zhì)量為M，設(shè)重力加速度為g，則實際測量出的合外力的功mgs將         （選填“大于”、“小于”或“等于”）小車動能的變化。
小題3: 在上述實驗中打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，實驗中獲得一條紙帶，如圖所示，其中兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出。則打A點時小車運動的速度v_A=___________m/s，小車運動的加速度a=___________m/s²。（結(jié)果要求保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

小題1:
小題2:
小題3:

小題1:重物加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對細線的拉力小于重力，設(shè)拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律，對重物，有 mg-T=ma  對小車，有 T=Ma   解得  T=   故當M＞＞m時，有T≈mg
小題2:由于重物加速下降，處于失重狀態(tài)，故對細線的拉力小于重力，而拉力等于小車受到的合力，合力做功等于小車動能增加量，故重力對重物做的功大于小車動能的增加量；
小題3:每兩個相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，v_A="0.337" m/s
根據(jù)公式△x=aT²得到：a="0.393" m/s²
點評：本題關(guān)鍵是根據(jù)實驗原理并結(jié)合牛頓第二定律和動能定理來確定要測量的量、實驗的具體操作方法和實驗誤差的減小方法．