Question

某課外興趣小組在研究“恒力做功和物體動能變化之間的關系”的實驗中使用了如圖所示的實驗裝置：

小題1:該小組同學實驗時在安裝正確，操作規(guī)范的前提下（已平衡摩擦力），用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為減小由此帶來的系統(tǒng)誤差，鉤碼的總質量m和小車的總質量M之間需滿足的條件是：M       m。
小題2: 實驗時，小車由靜止開始釋放，已知釋放時鉤碼底端離地高度為H，現測出的物理量還有：小車由靜止開始起發(fā)生的位移s（s＜H）、小車發(fā)生位移s時的速度大小為v，鉤碼的總質量為m，小車的總質量為M，設重力加速度為g，則實際測量出的合外力的功mgs將         （選填“大于”、“小于”或“等于”）小車動能的變化。
小題3: 在上述實驗中打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，實驗中獲得一條紙帶，如圖所示，其中兩相鄰計數點間有四個點未畫出。則打A點時小車運動的速度v_A=___________m/s，小車運動的加速度a=___________m/s²。（結果要求保留三位有效數字）

Answer 1

小題1:
小題2:
小題3:

小題1: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，根據牛頓第二定律，對重物，有 mg-T=ma  對小車，有 T=Ma   解得  T=   故當M＞＞m時，有T≈mg
小題2:由于重物加速下降，處于失重狀態(tài)，故對細線的拉力小于重力，而拉力等于小車受到的合力，合力做功等于小車動能增加量，故重力對重物做的功大于小車動能的增加量；
小題3:每兩個相鄰計數點間還有四個點沒有畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s，根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，v_A="0.337" m/s
根據公式△x=aT²得到：a="0.393" m/s²
點評：本題關鍵是根據實驗原理并結合牛頓第二定律和動能定理來確定要測量的量、實驗的具體操作方法和實驗誤差的減小方法．