Question

（1）①在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某同学采用如图甲所示的装置的实验方案，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中应该采取的两项必要措施是：

a．

平衡摩擦力

；b．

钩码的重力远小于小车的总重力

．
②如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T．距离如图乙．则打C点时小车的速度表达式为（用题中所给物理量表示）

△x2+△x3

2T

；要验证合外力的功与动能变化间的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有

钩码的重力和小车的总质量．

．
（2）用同样的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验．以下是一实验小组所获取的部分实验数据，根据表格中数据，在图中取合适的坐标系，作出图象．

表格：小车受力相同（均取砂桶质量m=50g）．

次数	小车质量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

根据图象判断，实验产生误差的最主要原因是：

不再满足小车质量远大于沙和砂桶的总质量

．

Answer 1

分析：1、小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；其次：设小车加速度为a，则：绳上的力为F=Ma，对钩码来说：mg-Ma=ma，即：mg=（M+m）a，如果用钩码的重力表示小车受到的合外力，则Ma=（M+m）a，必须要满足钩码的质量远小于小车的总质量．
C是BD的中间时刻，所以C点的速度就等于BD过程中的平均速度．验证合外力的功与动能变化间的关系的原理：mgx=

1

2

Mv²，根据等式得需要测量的物理量
2、描点法作图，根据“探究加速度与力、质量的关系”实验原理结合图象特点即可正确回答．

解答：解：（1）①小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；
其次：设小车质量M，钩码质量m，整体的加速度为a，绳上的拉力为F，则：对小车有：F=Ma；对钩码有：mg-F=ma，即：mg=（M+m）a；
如果用钩码的重力表示小车受到的合外力，则要求：Ma=（M+m）a，必须要满足钩码的质量远小于小车的总质量，这样两者才能近似相等．
②C是BD的中间时刻，所以C点的速度就等于BD过程中的平均速度：
即：v_C=

xBD

tBD

=

△x2+△x3

2T

验证合外力的功与动能变化间的关系只需验证：mgx=

1

2

Mv²，所以需要测量的物理量有：钩码的重力和小车的总质量．
（2）图象如图所示：

由图象可知，随着

1

M

的增大，小车质量逐渐减小，不再满足小车质量远大于沙和砂桶的总质量，因此图象出现了偏折．
即原因是不再满足小车质量远大于沙和砂桶的总质量．
故答案为：（1）①a．平衡摩擦力
b．钩码的重力远小于小车的总重力
②

△x2+△x3

2T

，钩码的重力和小车的总质量
（2）图象如图，
不再满足小车质量远大于沙和砂桶的总质量

点评：要明确此题在验证合外力的功与动能变化间的关系中用到的原理，围绕原理，记忆需要测量的物理量及实验时的注意事项