Question

为了验证动能定理，某学习小组在实验室组装了如图的装置外，还备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙，他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为，当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小桶时，滑块处于静止状态，要完成该实。

（1）还缺少的实验器材是                         。

（2）实验时为保证滑块受到的合力与沙、小桶的总重力大小基本相等，沙和小桶的总质量应满足的条件是                ，实验时为保证细线的拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是                     。

（3）在（2）问的基础上，让小桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出该两点的间距为L，打下该两点时滑块的速度大小为、（），已知当地的重力加速度为，写出实验要验证的动能定理表达式       （用题中所给的字母表示）。

Answer

（1）刻度尺

（2）

（3）

【解析】

试题分析：（1）根据题意本实验需要测量滑块的位移，所以还缺少的器材是刻度尺。

（2）根据牛顿第二定律可知当沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量即时，绳子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶应满足的实验条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，由受力分析可知，为保证细线拉力为木块的合外力，首先要做的是平衡摩擦力。

（3）根据动能定理实验要验证的表达式为。

考点：探究功与速度变化的关系；探究加速度与物体质量、物体受力的关系

【名师点睛】明确实验原理是解决实验问题的关键，本实验的关键是两个问题，一个是怎样才能使滑块受到的合力是绳子的拉力，再一个是怎样才能使绳子拉力近似等于小桶的重力。