Question

在“探究恒力做功與動能改變的關系”實驗中，某實驗小組采用如圖（甲）的實驗裝置．

（1）實驗時為了保證小車受到的合外力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，在沙和沙桶的總質量m與小車的質量M的關系必須滿足m＜＜M的同時，實驗時首先要做的步驟是

平衡摩擦力

．
（2）如圖（乙）為實驗中打出的一條紙帶，選取紙帶中的A、B兩點來探究恒力做功與動能改變的關系，測出A、B兩點間距s和速度大小v_A、v_B．已知砂和砂桶的總質量m，小車的質量M，重力加速度g．則本實驗要驗證的數學表達式為

mgs=

1

2

mv_B²-

1

2

mv_A²

．（用題中的字母表示實驗中測量得到物理量）．

Answer 1

分析：（1）要使小車受到的合力等于沙和沙桶的重力，實驗前要先平衡摩擦力．
（2）根據動能定理分析答題．

解答：解：（1）為了保證小車受到的合外力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，應首先平衡摩擦力，在不掛沙桶時，使小車受到的合力為零．
（2）平衡摩擦力后，小車受到的合力為mg，合外力的功等于動能的變化，因此需要驗證的表達式為：mgs=

1

2

mv_B²-

1

2

mv_A²；
故答案為：（1）平衡摩擦力；（2）mgs=

1

2

mv_B²-

1

2

mv_A²．

點評：實驗時要注意平衡摩擦力，平衡摩擦力后，小車受到的合力等于沙及沙桶的重力．