Question

9．某實驗小組采用圖示的裝置探究“動能定理”即探究小車所受的合外力做功與小車動能的變化之間的關系．實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面．
（1）為了把細繩對小車的拉力視為小車的合外力，要完成的一個重要步驟是平衡摩擦力；
（2）為使圖示中鉤碼的總重力大小視為細繩的拉力大小，須滿足的條件是鉤碼的總質(zhì)量遠小于小車的總質(zhì)量（填“大于”、“小于”、“遠大于”或“遠小于”）．

Answer 1

分析 （1）小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一段墊高；
（2）重物加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對細線的拉力小于重力，要使其對細線的拉力近似等于重力，應該使加速度減小，即重物的質(zhì)量應該遠小于小車的質(zhì)量．

解答 解：（1）小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力；所以為了把細繩對小車的拉力視為小車的合外力，要完成的一個重要步驟是平衡摩擦力；
（2）重物加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對細線的拉力小于重力，設拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律，有
對重物，有：mg-T=ma
對小車，有：T=Ma
解得：
T=$\frac{M}{M+m}mg$
故當M＞＞m時，有T≈mg
所以為使圖示中鉤碼的總重力大小視為細繩的拉力大小，須滿足的條件是鉤碼的總質(zhì)量遠小于小車的總質(zhì)量
故答案為：（1）平衡摩擦力；（2）遠小于

點評 本題關鍵是根據(jù)實驗原理，對小車和重物分別受力分析后，根據(jù)牛頓第二定律和平衡條件列式分析．