某学习小组的同学欲探究细绳对小车做的功与小车速度的变化的关系.他们在实验室组装了一套如图所示的装置,当滑块连接上纸带,用

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  • 解题思路:实验要测量滑块动能的增加量和合力做的功,用沙和沙桶的总重力表示滑块受到的拉力,对滑块受力分析,受到重力、拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,必须使重力的下滑分量等于摩擦力,同时用沙和沙桶的总重力表示滑块受到的拉力需要满足沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量这一条件.

    设绳子上拉力为F,对小车根据牛顿第二定律有:F=Ma,对砂桶和砂有:mg-F=ma,由此解得:

    F=[mg

    1+

    m/M],由此可知当M>>m时,砂和砂桶的重力等于绳子的拉力,所以若使绳子拉力近似等于沙和沙桶的重力,应满足的条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量.

    故答案为:沙和沙桶的总质量远远小于小车的质量.

    点评:

    本题考点: 探究功与速度变化的关系.

    考点点评: 本题关键是根据实验原理并结合牛顿第二定律和动能定理来确定要测量的量、实验的具体操作方法和实验误差的减小方法.

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