某探究學習小組的同學欲以右圖裝置中的滑塊為對象驗*“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們...

問題詳情：

某探究學習小組的同學欲以右圖裝置中的滑塊為對象驗*“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、複寫紙、紙帶、小木塊、細沙、墊塊．當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處於靜止狀態．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：

（1）你認為還需要的實驗器材有　     　、　    　．（兩個）

（2）實驗時為了保*滑塊（質量為M）受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質量m應滿足的實驗條件是　   　，實驗時首先要做的步驟是　   　．

（3）在（2）的基礎上，某同學用天平稱量滑塊的質量M．往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質量m．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L和這兩點的速度大小v1與v2（v1＜v2）．則對滑塊，本實驗最終要驗*的數學表達式為　  　      （用題中的字母表示）．

【回答】

解：（1）實驗要驗*動能增加量和總功是否相等，故需要求出總功和動能，故還要天平和刻度尺；

（2）沙和沙桶加速下滑，處於失重狀態，其對細線的拉力小於重力，設拉力為T，根據牛頓第二定律，有

對沙和沙桶，有 mg﹣T=ma

對滑塊，有 T=Ma

解得

T=mg

故當M＞＞m時，有T≈mg

滑塊下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等於合力，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；

（3）總功為：mgL

動能增加量為： M﹣M

根據動能定理，則有：mgL=M﹣M

故*為：（1）刻度尺、天平；

（2）m＜＜M，平衡摩擦力；

（3）mgL=M﹣M．

知識點：未分類

題型：未分類