Question

在探究“恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中．（1）某同学的实验设计方案如图甲所示，该实验用

在探究“恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中．（1）某同学的实验设计方案如图甲所示，该实验用钩码的重力表示小车受到的合外力，实验时在安装正确、操作规范的前提下（已平衡摩擦力）还需要满足的条件：______（2）实验中，除位移、速度外，还要测出的物理量有：______（3）在上述实验中，打点计时器使用的交流电频率为50Hz．某同学打出的一段纸带如图乙所示，则小车匀速运动时的速度大小为______m/s．（计算结果保留3位有效数字）

Answer 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．
故答案为：钩码的重力远小于小车的总重力．
（2）验证合外力的功与动能变化间的关系的原理：mgx＝

1

2

Mv2，需要测量的物理量有：钩码质量m，小车的质量M，位移x，速度v．所以还要测出的物理量有钩码的质量和小车的总质量．
故答案为：钩码的重力和小车的总质量．
（3）最后匀速的读数就为最大速度，由纸带可知，CE之间的速度即为最后匀速速度
v＝

sCE

2T

≈1.40m/s
故答案为：1.40．