题目内容
【题目】某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置．用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：
(1)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是______，实验时首先要做的步骤是______．
(2)在(1)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为__（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．
【答案】沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量 平衡摩擦 
【解析】
(1)[1]沙和沙桶加速下滑，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，对沙和沙桶有：
mg-T=ma
对滑块，有：
T=Ma
解得：
由此可知当
时，有T≈mg，即要满足沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量；
[2] 滑块下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高；
(2)[3]合外力做的总功为：
W=mgL
动能增加量为：
则需要验证的数学表达式为：
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