Question

7．如图所示为“探究合外力做功和物体动能变化的关系”的实验装置，实验中，要将细线的拉力视作小车的合外力，需要平衡摩擦力；已知小车的质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，若要认为细线的拉力大小等于所挂砝码和砝码盘的总重力，则M和m需要满足小车的质量远大于钩码的质量．

Answer 1

分析 小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力的功等于合力所做的功，即拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高；重物加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，要使其对细线的拉力近似等于重力，应该使加速度减小，即重物的质量应该远小于小车的质量．

解答 解：小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该改变木板的倾角，用重力的下滑分量来平衡摩擦力；
重物加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，
对重物，有：mg-T=ma
对小车，有：T=Ma
解得：T=$\frac{M}{m+M}$g
故当M＞＞m时，有：T≈mg
故应保证小车的质量远大于钩码的质量；
故答案为：平衡摩擦力；小车的质量远大于钩码的质量

点评 明确“探究恒力做功与动能改变的关系”实验的实验原理及方法是求解本题的关键，要求能根据实验原理分析实验中的注意事项．