Question

【題目】為了探究“合力做功與速度變化的關系”，某學習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生電源、導線、復寫紙、天平、細沙．他們稱量滑塊的質量為M、沙和小桶的總質量為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，沙和小桶的總質量應滿足的實驗條件是________，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�?/span>g，則在B，D兩點間對滑塊研究，合力對滑塊做的功為________，vB＝________，vD＝________(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)沙和小桶的總質量遠小于滑塊的質量，平衡摩擦力；(3)mg(x2＋x3)，，

【解析】

（1）根據(jù)題意本實驗需要測量滑塊的位移，所以還缺少的器材是刻度尺．
（2）根據(jù)牛頓第二定律可知當沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量時，繩子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶應滿足的實驗條件是沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量，由受力分析可知，為保證細線拉力為木塊的合外力，首先要做的是平衡摩擦力．
（3）合力對滑塊做的功為，vB＝，vD＝