Question

【題目】某學習小組為了驗證動能定理，他們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、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驗，則：

還缺少的實驗器材_______．

實驗時為保證滑塊受到的合力與沙和小桶的總重力大小基本相等，沙和小桶的總質量應滿足的實驗條件是_________，實驗時為保證細線拉力為木塊的合外力，首先要做的步驟是________________．

在的基礎上，讓沙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，測出這兩點的間距為L和打下這兩點時的速度大小與，當地的重力加速度為寫出實驗要驗證的動能定理表達式___________用題中的字母表示．

請給該學習小組提出一些建議可以減小實驗誤差：____________________至少一條．

Answer 1

【答案】 刻度尺 沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量 平衡摩擦力 計算速度時，應多次測量線段長度取平均值；紙帶上所取的兩點間隔距離應稍大些

【解析】(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) 設繩子上拉力為F，對小車根據牛頓第二定律有：F=Ma，對砂桶和砂有：mg-F=ma，由此解得：，由此可知當M＞＞m時，砂和砂桶的重力等于繩子的拉力，所以若使繩子拉力近似等于沙和沙桶的重力，應滿足的條件是沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量，即m＜＜M，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) 運動過程中外力做功為：W=mgL，

動能的增加量為：

根據動能定理實驗要驗證的表達式為：W=△E k ，即

(4)由實驗要驗證的表達式可知，要減小誤差，可從速度的測量進行，即計算速度時，應多次測量線段長度取平均值；紙帶上所取的兩點間隔距離應稍大些。

點晴：明確實驗原理是解決實驗問題的關鍵，本實驗的關鍵是兩個問題，一個是怎樣才能使滑塊受到的合力是繩子的拉力，再一個是怎樣才能使繩子拉力近似等于小桶的重力。