Question

(8分)為了驗(yàn)證動(dòng)能定理，某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室組裝了如圖所示的裝置，備有下列器材: 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、天平、細(xì)沙.他們稱(chēng)量滑塊的質(zhì)量為M、 沙和小桶的總質(zhì)量為m.當(dāng)滑塊連接上紙帶，讓細(xì)線跨過(guò)滑輪并懸掛空的小桶時(shí)，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài).要完成該實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)要完成本實(shí)驗(yàn)，還缺少的實(shí)驗(yàn)器材是                 . 

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)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(mǎn)足的實(shí)驗(yàn)條件是         ，實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證細(xì)線拉力等于滑塊所受的合外力，首先要做的步驟是                    .

(3)在滿(mǎn)足 (2)問(wèn)的條件下，讓小桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，如圖所示為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶的一部分，圖中A、B、C、D、E是按時(shí)間先后順序確定的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離標(biāo)注在圖上，當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，則在B、D兩點(diǎn)間對(duì)滑塊用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)能定理表達(dá)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(yuǎn)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(cè)量紙帶上兩點(diǎn)之間的長(zhǎng)度，需要用刻度尺。

（2）對(duì)整體應(yīng)用牛頓第二定律：，對(duì)小車(chē)有：，聯(lián)立得拉力,可見(jiàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)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(mǎn)足的條件是沙和小桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證細(xì)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(diǎn)的速度為：, D點(diǎn)的速度為：,合外力的功等于動(dòng)能的變化量有：，將速度代人得：

考點(diǎn)：本題考查了驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)