Question

【題目】為了驗證動能定理，某學習小組在實驗室組裝了如圖的裝置外，還備有下列器材：打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、天平、細沙，他們稱量滑塊的質量為M、沙和小桶的總質量為，當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小桶時，滑塊處于靜止狀態，要完成該實。

（1）還缺少的實驗器材是 。

（2）實驗時為保證滑塊受到的合力與沙、小桶的總重力大小基本相等，沙和小桶的總質量應滿足的條件是 ，實驗時為保證細線的拉力等于滑塊所受的合外力，首先要做的步驟是 。

（3）在（2）問的基礎上，讓小桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出該兩點的間距為L，打下該兩點時滑塊的速度大小為、（），已知當地的重力加速度為，寫出實驗要驗證的動能定理表達式 （用題中所給的字母表示）。

Answer 1

【答案】（1）刻度尺

（2）

（3）

【解析】試題分析：（1）根據題意本實驗需要測量滑塊的位移，所以還缺少的器材是刻度尺。

（2）根據牛頓第二定律可知當沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量即時，繩子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶應滿足的實驗條件是沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量，由受力分析可知，為保證細線拉力為木塊的合外力，首先要做的是平衡摩擦力。

（3）根據動能定理實驗要驗證的表達式為。