Question

6．某实验小组采用如图所示的装置“探究恒力做功与物体动能变化的关系”．提供的实验器材：电火花打点计时器及纸带、砂桶、细砂、细线、小车及砝码、一端带滑轮的长木板及垫块．
（1）（多选）为完成此实验，还需要的器材是AC（填下列仪器前的字母代号）．
A．天平
B．秒表
C．毫米刻度尺
（2）实验时，为了方便计算合力的功，使小车所受的合力大小等于砂和砂桶的总重力．为此，一方面要消除摩擦力的影响；另一方面还应使砂和砂桶的质量远小于（选填“远小于”或“远大于”）小车和砝码的总质量．

Answer 1

分析 小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高；重物加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，要使其对细线的拉力近似等于重力，应该使加速度减小，即重物的质量应该远小于小车的质量．

解答 解：（1）实验过程需要测出砂与砂桶的质量、测出小车的质量，还需要用刻度尺测出打点计时器两计数点间的距离，由题意可知，还需要的实验器材是天平与刻度尺，故选AC．
（2）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该改变木板的倾角，用重力的下滑分量来平衡摩擦力；
重物加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有
对重物，有 mg-T=ma，对小车，有 T=Ma，解得：T=$\frac{Mmg}{M+m}$=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，故当M＞＞m时，有T≈mg，
实验时应使砂和砂桶的质量远小于小车和砝码的总质量．
故答案为：（1）AC；（2）远小于．

点评 本题考查了实验器材与实验注意事项，明确“探究恒力做功与动能改变的关系”实验的实验原理及方法是求解本题的关键．