(1)①在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某同学采用如图甲所示的装置的实验方案,他想用钩码

2025-03-09 09:44:29
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回答1:

(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.
②C是BD的中间时刻,所以C点的速度就等于BD过程中的平均速度:
即:vC=
xBD
tBD
=
△x2+△x3
2T

验证合外力的功与动能变化间的关系只需验证:mgx=
1
2
Mv2,所以需要测量的物理量有:钩码的重力和小车的总质量.
(2)图象如图所示:

由图象可知,随着
1
M
的增大,小车质量逐渐减小,不再满足小车质量远大于沙和砂桶的总质量,因此图象出现了偏折.
即原因是不再满足小车质量远大于沙和砂桶的总质量.
故答案为:(1)①a.平衡摩擦力
b.钩码的重力远小于小车的总重力
△x2+△x3
2T
,钩码的重力和小车的总质量
(2)图象如图,
不再满足小车质量远大于沙和砂桶的总质量