Question

【題目】用圖示裝置探究細(xì)線拉力(合力）做功與滑塊動(dòng)能變化的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)小組找到了學(xué)生電源、導(dǎo)線、細(xì)沙、墊塊。當(dāng)滑塊連上紙帶,用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桐桶時(shí)，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，為完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)：

(1)還需要的測量工具有____和______；

(2)為保證滑塊(質(zhì)量為M)受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，則沙和沙桶的總質(zhì)量m與M應(yīng)滿足的關(guān)系是 ________,實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要迸行的調(diào)整是_____________；

(3)完成調(diào)節(jié)后，測出M，往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m，讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄運(yùn)動(dòng)情況。在紙帶上選兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小、 (<),對于滑塊，當(dāng)各物理量滿足 __________關(guān)系時(shí)，合力做的功等于滑塊動(dòng)能的變化。

Answer 1

【答案】 刻度尺 天平 平衡摩擦力

【解析】（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，故還要天平和刻度尺。

（2）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 mg-T=ma，對小車，有 T=Ma

解得： ，故當(dāng)M＞＞m時(shí)，有T≈mg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，故可以將長木板的一段墊高。

（3）總功為：mgL動(dòng)能增加量為： ,故需驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為： 。