Question

某同學(xué)為探究恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系，采用了如圖1所示的“探究物體加速度與物體質(zhì)量、受力之間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置．
①實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)想用鉤碼的重力表示滑塊受到的合力，為了減小這種做法帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)前

 

（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；若滑塊的質(zhì)量為M，鉤碼的總質(zhì)量為m，則兩者質(zhì)量應(yīng)滿足M

 

m（填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”）
②如圖2所示是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是連續(xù)的六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已在圖中標(biāo)出，則紙帶的平均加速度最接近于

 

（用題中和圖中的物理量符號(hào)表示）

Answer 1

分析：（1）因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中會(huì)受到摩擦阻力，為了使細(xì)線的拉力等于滑塊的合力，實(shí)驗(yàn)前需平衡摩擦力；根據(jù)牛頓第二定律得出拉力與鉤碼重力的關(guān)系，確定細(xì)線拉力等于鉤碼重力的條件．
（2）根據(jù)△x=aT²，運(yùn)用逐差法求出平均加速度的大�。�

解答：解：（1）為了使細(xì)線的拉力等于滑塊的合力，則實(shí)驗(yàn)前需平衡摩擦力．
對(duì)整體運(yùn)用牛頓第二定律得，a=

mg

M+m

，則繩子的拉力F=Ma=

mMg

M+m

=

mg

1+ m M

，為了使細(xì)線的拉力等于鉤碼的重力，則滑塊的質(zhì)量M要遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量m．
（2）因?yàn)?span id="1zfv3h1" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">a1=

△x4-△x1

3T2

，a2=

△x5-△x2

3T2

，則平均加速度a=

a1+a2

2

=

(△x4+△x5)-(△x1+△x2)

6T2

．
故答案為：（1）需要，遠(yuǎn)大于；（2）

(△x4+△x5)-(△x1+△x2)

6T2

．

點(diǎn)評(píng)：在該實(shí)驗(yàn)中，要保證鉤碼的重力等于滑塊的合力，要從兩個(gè)角度考慮，1、細(xì)線的拉力等于滑塊的合力，即需平衡摩擦力，2、鉤碼的重力等于細(xì)線的拉力，即需鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量．