Question

【題目】某探究學習小組的同學試圖以圖中的滑塊為對象驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了如圖所示的一套裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、小木塊、細沙．當連上紙帶，釋放沙桶時，滑塊處于靜止．要完成該實驗，你認為：

①還需要的實驗器材有 ．

②實驗時首先要做的步驟是 ，為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質量應滿足的條件是 ．

③在上述的基礎上，某同學測得滑塊的質量M．往沙桶中裝入適量的細沙，測得此時沙和沙桶的總質量m．接通電源，釋放沙桶，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，本實驗最終要驗證的數學表達式為 （用題中的字母表示）．

Answer 1

【答案】①天平、刻度尺②平衡摩擦力 ，沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量③

【解析】

試題分析：①因為要求動能變化，所以需要求出速度，即根據紙帶求速度，需要刻度尺測量長度，動能還和質量有關系，所以還需要天平測量質量

②為了保證滑塊受到的合力等于繩子的拉力，首先需要平衡摩擦力，對沙和沙桶，有，對小車，有，解得：，即當時，有，所以為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質量應滿足的條件是沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量

③所作的功等于物體動能的變化量，故需要滿足