图212
(1)某同学的实验设计方案如图212所示,该实验用钩码的重力表示小车受到的合外力,实验在安装正确、操作规范的前提下(已平衡摩擦力)进行,还需要满足的条件是:
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(2)实验中,除位移、速度外,还要测出的物理量有:________________________________
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(3)在上述实验中,打点计时器使用的交流电频率为50 Hz。某同学平衡摩擦力时打出的一段纸带如图213所示,则小车匀速运动时的速度大小为________m/s。(计算结果保留三位有效数字)
图213
[解析] (1)实验时应保证小车的质量远大于钩码的质量。因为当小车质量远大于钩码质量时,可认为小车所受拉力F的大小等于钩码重力。
(2)小车用细绳跨过滑轮与钩码连接,使小车在钩码的拉动下在木板上做由静止开始的匀加速运动,通过纸带信息,测出钩码下落的高度(小车的位移)及小车对应的速度,计算出拉力所做的功及小车具有的动能,分析比较,即可得出拉力做功与小车动能改变的关系。要求拉力的功和动能还需要测钩码和小车的质量。
(3)小车先加速后匀速运动,匀速运动的速度可由DE段求得。
v== m/s=1.40 m/s。
[答案] (1)钩码的质量远小于小车的质量
(2)钩码和小车的质量 (3)1.40
[例2] 某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究恒力做功与动能改变的关系。如图214,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与