Question

(8分)為了驗證動能定理，某學(xué)習(xí)小組在實驗室組裝了如圖所示的裝置，備有下列器材: 打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、天平、細沙.他們稱量滑塊的質(zhì)量為M、 沙和小桶的總質(zhì)量為m.當滑塊連接上紙帶，讓細線跨過滑輪并懸掛空的小桶時，滑塊處于靜止狀態(tài).要完成該實驗，請回答下列問題:

(1)要完成本實驗，還缺少的實驗器材是                 . 

(2)實驗時為保證滑塊受到的合力與沙、小桶的總重力大小基本相等，沙和小桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是         ，實驗時為保證細線拉力等于滑塊所受的合外力，首先要做的步驟是                    .

(3)在滿足 (2)問的條件下，讓小桶帶動滑塊加速運動，如圖所示為打點計時器所打的紙帶的一部分，圖中A、B、C、D、E是按時間先后順序確定的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，相鄰計數(shù)點間的距離標注在圖上，當?shù)刂亓�加速度為g，則在B、D兩點間對滑塊用實驗驗證動能定理表達式為                   .(用題中所給的表示數(shù)據(jù)的字母表示)

 

Answer 1

【答案】

1）刻度尺（2分）（2）沙和小桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）（2分）

【解析】

試題分析：（1）需要測量紙帶上兩點之間的長度，需要用刻度尺。

（2）對整體應(yīng)用牛頓第二定律：，對小車有：，聯(lián)立得拉力,可見實驗時為保證滑塊受到的合力與沙、小桶的總重力大小基本相等，需滿足的條件是沙和小桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量。實驗時為保證細線拉力等于滑塊所受的合外力，除拉力之外的其它力要平衡，所以首先要做的步驟是平衡摩擦力。

（3）B點的速度為：, D點的速度為：,合外力的功等于動能的變化量有：，將速度代人得：

考點：本題考查了驗證動能定理的實驗