Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組為了驗(yàn)證動能定理，他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了如圖的裝置外，還備有下列器材：打點(diǎn)計時器、學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、天平、細(xì)沙他們稱量滑塊的質(zhì)量為M、沙和小桶的總質(zhì)量為當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小桶時，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)要完成該實(shí)驗(yàn)，則：

還缺少的實(shí)驗(yàn)器材_______．

實(shí)驗(yàn)時為保證滑塊受到的合力與沙和小桶的總重力大小基本相等，沙和小桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是_________，實(shí)驗(yàn)時為保證細(xì)線拉力為木塊的合外力，首先要做的步驟是________________．

在的基礎(chǔ)上，讓沙桶帶動滑塊加速運(yùn)動，用打點(diǎn)計時器記錄其運(yùn)動情況，在打點(diǎn)計時器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距為L和打下這兩點(diǎn)時的速度大小與，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?/span>寫出實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的動能定理表達(dá)式___________用題中的字母表示．

請給該學(xué)習(xí)小組提出一些建議可以減小實(shí)驗(yàn)誤差：____________________至少一條．

Answer 1

【答案】 刻度尺 沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量 平衡摩擦力 計算速度時，應(yīng)多次測量線段長度取平均值；紙帶上所取的兩點(diǎn)間隔距離應(yīng)稍大些

【解析】(1) 根據(jù)題意本實(shí)驗(yàn)需要測量滑塊的位移，所以還缺少的器材是刻度尺；

(2) 設(shè)繩子上拉力為F，對小車根據(jù)牛頓第二定律有：F=Ma，對砂桶和砂有：mg-F=ma，由此解得：，由此可知當(dāng)M＞＞m時，砂和砂桶的重力等于繩子的拉力，所以若使繩子拉力近似等于沙和沙桶的重力，應(yīng)滿足的條件是沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，即m＜＜M，由受力分析可知，為保證細(xì)線拉力為木塊的合外力，首先要做的是平衡摩擦力；

(3) 運(yùn)動過程中外力做功為：W=mgL，

動能的增加量為：

根據(jù)動能定理實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式為：W=△E k ，即

(4)由實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式可知，要減小誤差，可從速度的測量進(jìn)行，即計算速度時，應(yīng)多次測量線段長度取平均值；紙帶上所取的兩點(diǎn)間隔距離應(yīng)稍大些。

點(diǎn)晴：明確實(shí)驗(yàn)原理是解決實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵，本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是兩個問題，一個是怎樣才能使滑塊受到的合力是繩子的拉力，再一個是怎樣才能使繩子拉力近似等于小桶的重力。