在探究“恒力做功和物體動(dòng)能變化之間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中．
（1）某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案如圖甲所示，該實(shí)驗(yàn)用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，實(shí)驗(yàn)時(shí)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(yuǎn)小于小車的總重力．
鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力．

（2）實(shí)驗(yàn)中，除位移、速度外，還要測(cè)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(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為
1.40
1.40
m/s．（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）
分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(yuǎn)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(huì)很大．
（2）驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系的原理：mgx=
1
2
Mv2，由此可知還要測(cè)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(shí)驗(yàn)原理可知需要測(cè)量的數(shù)據(jù)．
（3）小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上點(diǎn)距均勻，因此根據(jù)刻度尺的示數(shù)可以求出勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)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(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．
故答案為：鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力．
（2）驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系的原理：mgx=
1
2
Mv2，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．所以還要測(cè)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(diǎn)評(píng)：要明確此題在驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系中用到的原理，圍繞原理，記憶需要測(cè)量的物理量及實(shí)驗(yàn)時(shí)的注意事項(xiàng)．
練習(xí)冊(cè)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(dòng)能變化之間的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中．主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a．用天平測(cè)出小車質(zhì)量M=0.4kg，并記錄．
b．按圖1安裝實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)木板不帶定滑輪的一端下面墊薄木塊，并反復(fù)移動(dòng)其位置，直到用手輕撥小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能打出一系列均勻的點(diǎn)，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(yuǎn)小于小車的重），將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，接通電源，后釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，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(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶的一部分，A、B、C是前面三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，D、E、F是后面三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示，則打E點(diǎn)時(shí)小車的速度大小vE=
s5-s3
2T
s5-s3
2T
；（用題中的物理量符號(hào)表示）
②要完成本次實(shí)驗(yàn)遺漏測(cè)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(diǎn)到
E
E
點(diǎn)來探究恒力做功和小車動(dòng)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(dòng)能變化．（重力加速度為g，用上述物理量的符號(hào)表示）
④某同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點(diǎn)跡清楚的某點(diǎn)開始記為零點(diǎn)，順次選取一系列點(diǎn)，分別測(cè)量這些點(diǎn)到零點(diǎn)之間的距離s，計(jì)算出它們與零點(diǎn)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(diǎn)法得到的圖象如圖3所示，結(jié)合圖象可求得該次實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)方案來探究恒力做功和物體動(dòng)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(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該采取的兩項(xiàng)措施是：

a                   ; b                    

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

(重力加速度已知)

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