Question

某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動能定理”，他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時器所用的學(xué)生電源一臺，導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、細(xì)沙若干．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．

若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：①還需要補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)器材是 ．

②某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，讓沙桶帶動滑塊加速運(yùn)動，用打點(diǎn)計(jì)時器記錄其運(yùn)動情況，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m．在打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L，算出這兩點(diǎn)的速度v1與v2．他用沙和沙桶的總重力表示滑塊受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為在圖示情況下還應(yīng)該采取的一項(xiàng)具體操作是：___ _；

應(yīng)控制的實(shí)驗(yàn)條件是： __；

③若挑選的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如下，且已知滑塊的質(zhì)量為Ｍ，沙和沙桶的總質(zhì)量為m，相鄰兩個點(diǎn)之間的時間間隔為T，從A點(diǎn)到B、C、D、E、F點(diǎn)的距離依次為S1、S2、S3、S4、S5（圖中未標(biāo)出S3、S4、S5），則由此可求得紙帶上由Ｂ點(diǎn)到Ｅ點(diǎn)所對應(yīng)的過程中，沙和沙桶的重力所做的功W＝ ；該滑塊動能改變量的表達(dá)式為ΔEK＝ ．（結(jié)果用題中已知物理量的字母表示）（2分）

 

 

Answer 1

①天平、刻度尺、小木塊； ②具體操作是：平衡摩擦力，先將小沙桶和滑塊的連線斷開，用小木塊將長木板的左端稍稍墊起，直至輕推滑塊，打下點(diǎn)距分布均勻的紙帶為止．應(yīng)控制的實(shí)驗(yàn)條件是：實(shí)驗(yàn)中保持．③ ；

【解析】

試題分析：①還需要補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)器材是天平、刻度尺和小木塊；②具體操作是：平衡摩擦力，先將小沙桶和滑塊的連線斷開，用小木塊將長木板的左端稍稍墊起，直至輕推滑塊，打下點(diǎn)距分布均勻的紙帶為止．根據(jù)牛頓定律可知，對砂桶：mg-T=ma，對滑塊：T=Ma,解得，只有當(dāng)時，T≈mg，所以應(yīng)控制的實(shí)驗(yàn)條件是：實(shí)驗(yàn)中保持．③由Ｂ點(diǎn)到Ｅ點(diǎn)所對應(yīng)的過程中，沙和沙桶的重力所做的功；B點(diǎn)的速度為：,E點(diǎn)的速度：，所以動能變化量為

考點(diǎn)：驗(yàn)證動能定理的實(shí)驗(yàn)。