在探究“恒力做功和物體動能變化之間的關(guān)系”的實驗中．
（1）某同學(xué)的實驗設(shè)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(guī)范的前提下（已平衡摩擦力）還需要滿足的條件：
鉤碼的重力遠小于小車的總重力．
鉤碼的重力遠小于小車的總重力．

（2）實驗中，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．
鉤碼的重力和小車的總質(zhì)量．

（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(xué)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
1.40
1.40
m/s．（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）
分析：（1）根據(jù)實驗原理可知，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；必須要滿足鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的總質(zhì)量，否則若用鉤碼的重力表示合外力，誤差將會很大．
（2）驗證合外力的功與動能變化間的關(guān)系的原理：mgx=
1
2
Mv2，由此可知還要測出的物理量有鉤碼的質(zhì)量和小車的總質(zhì)量，因此根據(jù)實驗原理可知需要測量的數(shù)據(jù)．
（3）小車勻速運動時，紙帶上點距均勻，因此根據(jù)刻度尺的示數(shù)可以求出勻速運動時的速度大�。�
解答：解：（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．
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(guān)系的原理：mgx=
1
2
Mv2，需要測量的物理量有：鉤碼質(zhì)量m，小車的質(zhì)量M，位移x，速度v．所以還要測出的物理量有鉤碼的質(zhì)量和小車的總質(zhì)量．
故答案為：鉤碼的重力和小車的總質(zhì)量．
（3）最后勻速的讀數(shù)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．
點評：要明確此題在驗證合外力的功與動能變化間的關(guān)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．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

在“探究恒力做功和物體動能變化之間的關(guān)系”實驗中．主要實驗步驟如下：

a．用天平測出小車質(zhì)量M=0.4kg，并記錄．
b．按圖1安裝實驗器材，先不放小吊盤，調(diào)整定滑輪的高度，使細(xì)線與木板平行．
c．平衡摩擦力：在長木板不帶定滑輪的一端下面墊薄木塊，并反復(fù)移動其位置，直到用手輕撥小車，打點計時器能打出一系列均勻的點，關(guān)閉電源．
d．吊上小吊盤，放入適當(dāng)?shù)奈飰K，（吊盤和物塊的總重遠小于小車的重），將小車停在打點計時器附近，接通電源，后釋放小車，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點，關(guān)閉電源．
e．改變吊盤和物塊的總質(zhì)量，更換紙帶，重復(fù)步驟d，打2～3條紙帶．
完成下列填空：
①如圖2所示是某次實驗中得到的一條紙帶的一部分，A、B、C是前面三個相鄰的計數(shù)點，D、E、F是后面三個相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，計數(shù)點間的距離如圖所示，則打E點時小車的速度大小vE=
s5-s3
2T
s5-s3
2T
；（用題中的物理量符號表示）
②要完成本次實驗遺漏測量的物理量是：
小吊盤和物塊的總質(zhì)量m
小吊盤和物塊的總質(zhì)量m
；
③利用上圖紙帶中的物理量，最好從
B
B
點到
E
E
點來探究恒力做功和小車動能變化之間關(guān)系．若上述物理量間滿足關(guān)系式
mg(s4-s1)=
1
2
M(
s5-s3
2T
)2-
1
2
M(
s2
2T
)2
mg(s4-s1)=
1
2
M(
s5-s3
2T
)2-
1
2
M(
s2
2T
)2
，則表明在上述過程中，恒力做功等于物體動能變化．（重力加速度為g，用上述物理量的符號表示）
④某同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點跡清楚的某點開始記為零點，順次選取一系列點，分別測量這些點到零點之間的距離s，計算出它們與零點之間的速度平方差△v2=v2-v02，然后建立△v2～s坐標(biāo)系，通過描點法得到的圖象如圖3所示，結(jié)合圖象可求得該次實驗中小車所受合外力的大小為
0.5
0.5
N．

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科目：高中物理 來源： 題型：

①某同學(xué)用如圖所示的實驗方案來探究恒力做功和物體動能變化間的關(guān)系，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(rèn)為在實驗中還應(yīng)該采取的兩項措施是：

a                   ; b                    

②要驗證合外力的功與動能變化間的關(guān)系，除位移、速度外，還要測出的物體量有                。

(重力加速度已知)

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