解题思路:(1)根据实验的原理即可正确解答;
(2)为了使“沙和沙桶的总重力表示小车受到的合外力”所采取措施与验证牛顿第二定律类似;根据动能定理的表达式,即可明确所测物理量.
(3)根据“探究加速度与力、质量的关系”实验原理结合图象特点即可正确回答.
(1)若用砂和小桶的总重力表示小车受到的合力,为了减少这种做法带来的实验误差,必须:
①使长木板左端抬起-个合适的角度,以平衡摩擦力,以保证合外力等于绳子的拉力;
②满足条件,小车质量 远大于砂和小桶的总质量,以保证绳子的拉力等于沙与小桶的总重力;
③使拉动小车的细线(小车---滑轮段)与长木板平行,以保证合外力等于绳子的拉力.
(2)根据匀变速直线运动的特点,C点的速度等于BD之间的平均速度,所以:vC=
s2+s3
2T
平衡摩擦力后,小车受到的合力为mg,合外力的功等于动能的变化,因此需要验证的表达式为:mgs=[1/2]mvB2-[1/2]mvA2;
故还需要测出的物理量是小车的质量.
(3)B到E之间重力势能减小:△EP=mg(s2+s3+s4)
动能增大:△Ek=
1
2M
v2E−
1
2M
v2B
所以需要验证的是:mg(s2+s3+s4)=
1
2M
v2E−
1
2M
v2B
故答案为:(1)平衡摩擦力,远大于,平行;(2)vC=
s2+s3
2T,小车的质量;(3)mg(s2+s3+s4)=
1
2M
v2E−
1
2M
v2B
点评:
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.