Question

【題目】科學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)離不開(kāi)科學(xué)探究，而科學(xué)探究可以分理論探究和實(shí)驗(yàn)探究。下面我們追尋科學(xué)家的研究足跡，用實(shí)驗(yàn)探究恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系。

①某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如圖所示，該同學(xué)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(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)采取的兩項(xiàng)措施是：

a._____________________________

b._____________________________

②如圖所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn)，兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，位移大小如圖，要驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系，除位移大小，重力加速度g外，還必須知道或測(cè)出的物理量有_____；

寫(xiě)出B、E兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系式____________。

Answer 1

【答案】平衡小車受到的摩擦力鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量鉤碼的質(zhì)量m和小于小車的總質(zhì)量M

【解析】試題分析：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；其次要想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，必須要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量；根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過(guò)程中的平均速度大小可以求出B點(diǎn)的速度大��；驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系的原理，由此可知需要測(cè)量的物理量有：鉤碼質(zhì)量m，小車的質(zhì)量M，位移x，速度v

（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(shè)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(duì)小車有：F=Ma；對(duì)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(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量，這樣兩者才能近似相等．

（2）根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過(guò)程中的平均速度大小可知B點(diǎn)的速度大小為，同時(shí)；驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系的原理：，由此可知需要測(cè)量的物理量有：鉤碼質(zhì)量m，小車的質(zhì)量M，位移x，速度v．因此恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系表達(dá)式是