钩码拉小车类实验中平衡摩擦力与质量条件分析.docx

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1、钩码拉小车类实验中平衡摩擦力与质量条件分析写在前面：在课本“探究加速度与力、质量关系的实验中，要求钩码质量m和小车质量M的关系为mM,有些同学没有理解该条件的意图，一见到钩码拉小车装置就相当然的要建立平衡摩擦力和mM的条件而出现错误。一、平衡摩擦力和mM的条件由来1、平衡摩擦力条件在探究加速度与力、质量关系的实验中，影响小加速度的力是合力，其中必有绳拉力和摩擦力提供合力，为简便测量起见，将长木板不带定滑轮的一端适当抬高，让重力沿长木反方向的分力也参与合力作用，且该分力与摩摩力是大小相等、方向相反，这样合力作用只用绳拉力这一个力来表示。因此，平衡摩擦力简便合力表达意图，也可以看出，平衡摩擦力条件

2、与质量mM关系没有必然关系。2、质量mM关系由来在探究加速度与力、质量关系实验中合力是绳子的拉力，因绳子中的拉力无法直接测量，在此就中钩码的重力代替绳中的拉力,而实际上绳上拉力F=Mmg/(M+m)=mg(1mM),当mM时，Fmg0因此，质量mM关系条件是为了简便合力测量计算而已。二、平衡摩力和mM的条件在其它实验中应用1、验证动能定理实验以小车为研究对象，在动能定理中涉及到合外力做功，为简便合力还要平衡摩力，此时绳上拉力便为合力，为方面绳上拉力测量，也还要求mM。2、验证系统机械能守恒定律机械能守恒的条件是除重力以外的其它力不做功或做功为O,这样一来在该实验中平衡摩擦力也就无意义了，就是平衡摩擦力也不能改变摩擦力做功违反了机械能守恒的条件。在机械能守恒中系统动能只在重力做功下发生变化，因此在该实验中尽可能减小摩擦力做功对动能的影响，所以摩擦力做功应远小于重力做功，此时摩擦力做才可以忽略不计，因摩擦力产生在小车部位，对钩码与小车质量要求是mMo这一点学生假设不注意很容易出错假设该实验装置换成气垫导轨，那么对质量无要求。