题目内容

（2013?宿迁一模）某学习小组为了验证动能定理，他们在实验室组装了如图的装置外，还备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙．他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小桶时，滑块处于静止状态．要完成该实验，则：
（1）还缺少的实验器材
刻度尺
刻度尺
．
（2）实验时为保证滑块受到的合力与沙和小桶的总重力大小基本相等，沙和小桶的总质量应满足的实验条件是
沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量
沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量
，实验时为保证细线拉力为木块的合外力，首先要做的步骤是
平衡摩擦力
平衡摩擦力
．
（3）在（2）的基础上，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，测出这两点的间距为L和打下这两点时的速度大小v1与v2（v1＜v2），当地的重力加速度为g．写出实验要验证的动能定理表达式
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
（用题中的字母表示）．
分析：本实验需要验证mgL与△
E
 
k
的关系，为使绳子拉力为合力，应先平衡摩擦力，绳子拉力近似等于沙和沙桶的重力，应满足沙和沙桶总质量远小于滑块的质量．
解答：解：（1）根据题意本实验需要测量滑块的位移，所以还缺少的器材是刻度尺．
（2）根据牛顿第二定律可知当沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量时，绳子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶应满足的实验条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，由受力分析可知，为保证细线拉力为木块的合外力，首先要做的是平衡摩擦力．
（3）根据动能定理实验要验证的表达式为mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
．
故答案为（1）刻度尺
       （2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦力
       （3）mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
点评：明确实验原理是解决实验问题的关键，本实验的关键是两个问题，一个是怎样才能使滑块受到的合力是绳子的拉力，再一个是怎样才能使绳子拉力近似等于小桶的重力．
练习册系列答案
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欧姆
欧姆
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短暂
短暂
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负
负
（选填“正”或“负”）接线柱流入灵敏电流表的．
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