Question

6．某實驗小組采用如圖所示的裝置“探究恒力做功與物體動能變化的關系”．提供的實驗器材：電火花打點計時器及紙帶、砂桶、細砂、細線、小車及砝碼、一端帶滑輪的長木板及墊塊．
（1）（多選）為完成此實驗，還需要的器材是AC（填下列儀器前的字母代號）．
A．天平
B．秒表
C．毫米刻度尺
（2）實驗時，為了方便計算合力的功，使小車所受的合力大小等于砂和砂桶的總重力．為此，一方面要消除摩擦力的影響；另一方面還應使砂和砂桶的質量遠小于（選填“遠小于”或“遠大于”）小車和砝碼的總質量．

Answer 1

分析 小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一段墊高；重物加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對細線的拉力小于重力，要使其對細線的拉力近似等于重力，應該使加速度減小，即重物的質量應該遠小于小車的質量．

解答 解：（1）實驗過程需要測出砂與砂桶的質量、測出小車的質量，還需要用刻度尺測出打點計時器兩計數(shù)點間的距離，由題意可知，還需要的實驗器材是天平與刻度尺，故選AC．
（2）小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該改變木板的傾角，用重力的下滑分量來平衡摩擦力；
重物加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對細線的拉力小于重力，設拉力為T，根據牛頓第二定律，有
對重物，有 mg-T=ma，對小車，有 T=Ma，解得：T=$\frac{Mmg}{M+m}$=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，故當M＞＞m時，有T≈mg，
實驗時應使砂和砂桶的質量遠小于小車和砝碼的總質量．
故答案為：（1）AC；（2）遠小于．

點評 本題考查了實驗器材與實驗注意事項，明確“探究恒力做功與動能改變的關系”實驗的實驗原理及方法是求解本題的關鍵．