Question

【题目】为了探究动能定理，某同学设计了如图甲所示的实验装置

(1)实验时，该同学想用钩码的重力表示小车受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，实验前________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；若小车的质量为M，钩码的总质量为m，则两者质量应满足M ______________m（填“远大于”或“远小于”）。

（2）实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点（标号0～6），测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T.则打点2时小车的速度v2＝________；若测得小车质量为M、钩码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别用v1、v5表示，已知重力加速度为g，则验证点1与点5间动能定理的关系式可表示为___________________．

Answer 1

【答案】 需要 远大于 或

【解析】（1）为了使细线的拉力等于滑块的合力，则实验前需平衡摩擦力，对整体运用牛顿第二定律得，，则绳子的拉力，为了使细线的拉力等于钩码的重力，则滑块的质量M要远大于钩码的质量m；

（2）根据匀变速运动规律：中间时刻的瞬时速度等于平均速度，则点2的瞬时速度为：或；

从点1到点5，动能的增加量为，则需要验证的动能定理表达式为：。