Question

某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)想要驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖裝置，另外還有交流電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、細(xì)沙以及天平都沒畫出來．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(shí)，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．如果要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：

（1）還需要的實(shí)驗(yàn)器材是( )

A.秒表 B.刻度尺 C.彈簧秤 D.重錘

（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，首先要做的重要步驟 是                     ．

（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱出滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，并稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m．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(zhì)量m應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是___________________________.

（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)釋放滑塊讓沙桶帶著滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（相鄰兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T）記錄其運(yùn)動(dòng)情況如紙帶所示，紙帶上開始的一些點(diǎn)較模糊未畫出，現(xiàn)測得O到E點(diǎn)間的長為L，D到F點(diǎn)間的長為s，則E點(diǎn)速度大小為_______________________．若取O點(diǎn)的速度為v1、E點(diǎn)速度為v2那么本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_________________________________ ．

 

Answer 1

（1）B（2）平衡摩擦力（3）（4），

【解析】

試題分析：：（1）實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證動(dòng)能增加量和總功是否相等，故需要求出總功和動(dòng)能，故還要刻度尺，故B正確

（2）小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的不帶滑輪的一端墊高．來平衡摩擦力；

（3）沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對細(xì)線的拉力小于重力，設(shè)拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律，有：對沙和沙桶，有 ，對小車，有 ，解得，故當(dāng)時(shí)，有

（3）由于滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)DF段的平均速度等于DF段上中點(diǎn)時(shí)刻E的瞬時(shí)速度，即：，若取O點(diǎn)的速度為、E點(diǎn)速度為那么滑塊動(dòng)能的增加量：

滑塊勢能的減少量：

本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為動(dòng)能增加量等于重力勢能的減少量，故為：

考點(diǎn)：驗(yàn)證“動(dòng)能定理”實(shí)驗(yàn)