在追寻科学家研究足迹的过程中，某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系，采用了如图（1）所示的“探究物体加速...

问题详情：

在追寻科学家研究足迹的过程中，某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系，采用了如图（1）所示的“探究物体加速度与物体质量、受力之间关系”的实验装置．（重力加速度为g）

①实验时，该同学想用钩码的重力表示滑块受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，采取两项措施：一是　保*钩码的总质量远小于滑块的质量　二是　平衡摩擦力　；

②如图（2）所示是实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，相邻计数点间距离已在图中用x1，x2，x3，x4，x5标出，则vB　　，vE=　　同时测出滑块的质量为M，钩码的总质量为m．从打B点到打E点的过程中，该同学为达到实验目的，应该寻找　m﹣m　和　mg（△x2+△x3+△x4）　之间的数值关系（用题中和图中的物理量符号表示）．

【回答】

考点：

探究加速度与物体质量、物体受力的关系．

专题：

实验题；牛顿运动定律综合专题．

分析：

①由于小车运动过程中会遇到（滑轮和细绳、小车和木板、打点计时器和纸带之间等）阻力，所以要平衡摩擦力．平衡摩擦力时，要轻推一下小车，观察小车是否做匀速运动；由于小车加速下降，处于失重状态，拉力小于重力，小ma，勾码重量越小，ma越小，拉力与重量越接进．

②判断动能增加量是否等于拉力的功即可；计算B、E瞬时速度用平均速度等于中间时刻瞬时速度的方法．

解答：

解：①由于小车运动过程中会遇到阻力，同时由于小车加速下降，处于失重状态，拉力小于重力，故要使拉力接进勾码的重量，要平衡摩擦力，以及要使勾码的质量远小于小车的质量；

所以采取两项措施：一是保*钩码的总质量远小于滑块的质量，二是平衡摩擦力．

②根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小．

vB=

根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上E点时小车的瞬时速度大小．

vE=

故动能增量为：m﹣m，拉力做的功为：W=mg（△x2+△x3+△x4）．

所以该同学为达到实验目的，应该寻找m﹣m和mg（△x2+△x3+△x4）之间的数值关系．

故*：（1）保*钩码的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦力；

（2），，m﹣m，mg（△x2+△x3+△x4）．

点评：

本题关键是要根据探究功与速度变化关系的实验的实验原理，从减小实验误差的角度来分析．

知识点：专题十三 中学物理实验

题型：实验,探究题