在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置．实验步骤如下：
在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置．实验步骤如下：①用天平测出小车的质量M、砂及砂桶的质量m
②把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器
③改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力
④用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连
⑤接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，测出x、x1、x2（如图乙），查得打点周期为T．
（1）判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是______；
（2）在实验时，为减小系统误差，应使砂及砂桶的质量m______小车的质量M（选填“远大于”、“远小于”或“等于”）
（3）探究结果的表达式是
mgx=[1/2]M（
）2-[1/2]M（
）2
| x2 |
| 2T |
| x1 |
| 2T |
mgx=[1/2]M（
）2-[1/2]M（
）2
．（用相应的符号表示） | x2 |
| 2T |
| x1 |
| 2T |
赞 东古 幼苗
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解题思路：平衡摩擦力是用重力的下滑分量来平衡小车受到的摩擦力，故最简洁的方法是调节木板倾角，使小车恰能匀速下滑；本题“探究恒力做功与动能改变的关系”，则要知道恒力的大小，和小车的动能，所以要测量小车的质量M、砂及砂桶的质量m；要探究的结论是合外力做的功等于小车动能的变化量．
如果已经平衡好摩擦力，则此时小车做匀速运动，纸带上点迹间距应该相等． 点评：
本题“探究恒力做功与动能改变的关系”，则要知道恒力的大小，和小车的动能，所以要测量小车的质量M、砂及砂桶的质量m
合外力对小车做的功为W=mgx
小车从A运动到B动能的变化量△EK=[1/2]MvB2-[1/2]MvA2=[1/2]M（
x2
2T）2-[1/2]M（
x1
2T）2
所以探究结果的表达式是mgx=[1/2]M（
x2
2T）2-[1/2]M（
x1
2T）2
故答案为：纸带上点迹间距相等；小车的质量M、砂及砂桶的质量m；mgx=[1/2]M（
x2
2T）2-[1/2]M（
x1
2T）2
本题考点： 探究功与速度变化的关系．
考点点评： “探究恒力做功与动能改变的关系”与“探究加速度与力、质量的关系”有很多类似之处，在平时学习中要善于总结、比较，提高对实验的理解能力．
1年前
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