Question

①在“探究恒力做功與動能改變的關系”實驗中，某同學采用如圖所示的裝置的實驗方案，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，你認為在實驗中應該采取的兩項必要措施是：
a．

平衡摩擦力

；
b．

鉤碼的重力遠小于小車的總重

．
②要驗證合外力的功與動能變化間的關系，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量

．

Answer 1

分析：①小車在水平木板運動時水平方向上受到繩的拉力和摩擦力，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：設小車加速度為a，則：繩上的力為F=Ma，對鉤碼來說：mg-Ma=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Ma=（M+m）a，必須要滿足鉤碼的質量遠小于小車的總質量．
②驗證合外力的功與動能變化間關系的原理：mgx=

1

2

Mv²，根據等式得需要測量的物理量．

解答：解：①小車在水平木板運動時水平方向受到繩的拉力和摩擦力，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：設小車質量M，鉤碼質量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量遠小于小車的總質量，這樣兩者才能近似相等．
②驗證合外力的功與動能變化間的關系只需驗證：mgx=

1

2

Mv²，所以需要測量的物理量還有：鉤碼的重力和小車的總質量．
故答案為：
①a．平衡摩擦力  
b．鉤碼的重力遠小于小車的總重力  
②鉤碼的重力和小車的總質量

點評：要明確此題在驗證合外力的功與動能變化間的關系中用到的原理，圍繞原理，記憶需要測量的物理量及實驗時的注意事項．