Question

某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置

（1）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，则：沙和沙桶的总质量m应     （填：远大于、远小于或等于）滑块的质量M，实验时首先要做的步骤是     ．

（2）实验时，应该先     ，再     （填：释放纸带或接通电源）．

Answer

（1）远小于；平衡摩擦力；（2）接通电源，释放纸带

【解析】试题分析：（1）实验要测量滑块动能的增加量和合力做的功，用沙和沙桶的总质量表示滑块受到的拉力，对滑块受力分析，受到重力、拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，必须使重力的下滑分量等于摩擦力；同时重物加速下降，处于失重状态，故拉力小于重力，可以根据牛顿第二定律列式求出拉力表达式分析讨论；

（2）根据打点计时器的使用规则判断释放纸带和接通电源的顺序．

【解析】
（1）沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有

对沙和沙桶，有 mg﹣T=ma

对小车，有 T=Ma

解得

T=mg

故当M＞＞m时，有T≈mg

小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高；

（2）开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带（随物体）开始运动，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；而且先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点．

故答案为：（1）远小于；平衡摩擦力；（2）接通电源，释放纸带．