Question

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裝置進行探究，實驗中他用鉤碼的重力來表示小車受到的合外力，為了減小采用這種方案所帶來的實驗誤差．你認為他應該采取的兩項必要措施是：
a．

平衡摩擦力

；
b．

小車的總質量遠大于鉤碼質量

．

Answer 1

分析：a．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；
b．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．

解答：解：a．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；
b、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，必須要滿足小車的總質量遠大于鉤碼質量，這樣兩者才能近似相等．
故答案為：
a．平衡摩擦力
b．小車的總質量遠大于鉤碼質量

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，可與探究牛頓第二定律的實驗結合學習．