Question

測(cè)量滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的合外力，是“探究動(dòng)能定理”實(shí)驗(yàn)中要解決的一個(gè)重要問(wèn)題．為此，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：
A．用墊塊將帶有定滑輪的長(zhǎng)木板一端適當(dāng)墊起，
用細(xì)繩通過(guò)滑輪掛上鉤碼，如圖所示．調(diào)整斜面
的傾角，直至輕推滑塊后滑塊沿斜面向下做勻速運(yùn)動(dòng)；
B．保持斜面的傾角不變，取下細(xì)繩和鉤碼，
讓滑塊沿斜面向下做勻加速運(yùn)動(dòng)．
上述實(shí)驗(yàn)方案中：
①滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打出點(diǎn)的分布應(yīng)該是

等間距

：
②滑塊在加速下滑的過(guò)程中所受的合外力大小

小于

鉤碼的重力大�。ㄟx填“大于”、“等于”或“小于”）．
③若在取下細(xì)繩和鉤碼時(shí)，操作不慎使斜面的傾角變大了，而又未重新調(diào)整，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，這樣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的影響將是：滑塊在加速下滑的過(guò)程中，若以鉤碼的重力大小作為合外力的大小，則合外力對(duì)滑塊所做的功

等于

滑塊動(dòng)能的改變（選填“大于”、“等于”或“小于”）．

Answer 1

分析：該實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是明確（1）平衡摩擦力后滑塊受到的拉力才為合力，以及怎樣通過(guò)紙帶判斷滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（2）只有滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，繩子拉力才可近似等于鉤碼的重力．顯然，若平衡摩擦力過(guò)分（即斜面傾角過(guò)大），除繩子拉力做功外，平衡摩擦力后“剩余的滑塊重力分力”對(duì)滑塊仍然做了功，故滑塊動(dòng)能的變化量一定大于繩子拉力做的功．

解答：解：①此實(shí)驗(yàn)平衡摩擦力后，確定滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)的依據(jù)是，看打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打出點(diǎn)的分布應(yīng)該是等間距的．
②根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)滑塊應(yīng)有mg-F=ma，可見(jiàn)由于a＞0，所以F小于mg．
③若在取下細(xì)繩和鉤碼時(shí)，操作不慎使斜面的傾角變大了，而又未重新調(diào)整，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，由于滑塊所受其它力不變，因此其合外力與撤掉鉤碼的重力等大反向，即滑塊所受合外力等于鉤碼的重力大�。�
故答案為①等間距，②小于，③等于

點(diǎn)評(píng)：明確實(shí)驗(yàn)原理是解決實(shí)驗(yàn)題的關(guān)鍵．本實(shí)驗(yàn)應(yīng)理解為什么掛鉤碼前要首先平衡摩擦力，以及為什么要求鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量．