Question

某高中探究学习小组欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装嚣，置于长木板上的滑块一开始处于静止状态，A、B是两个光电门，用细线将滑块通过一个定滑轮与一小沙桶相连，小沙桶内放适量细沙，释放小桶，让滑块做加速运动．
（1）本实验中有一个重要的疏漏是

没有平衡摩擦力

．
（2）本实验除了需要测量滑块经过光电门 A、B处的速度v₁、v₂之外，还需要测量的物理量有

物体的质量M沙桶和沙的质量m、AB间的距离L

（每个物理量都要标上相应的字母）
（3）本实验最终要验证的数学表达式为

mgL=

1

2

M

v

3 2

-

1

2

M

v

2 1

（请用v₁、v₂和第（2）问中物理量表示）．

Answer 1

分析：本题的关键是明确本实验的实验原理和方法，明确平衡摩擦力的目的是使物体受到的合力等于细线的拉力，再就是保证m＜＜M的目的是细线的拉力近似等于沙桶好沙的重力mg．

解答：解：（1）动能定理中的功应是合力的故，所以若要使细线的拉力为合力则必须首先平衡摩擦力，所以实验的重要疏漏是没有平衡摩擦力．
（2）根据

E

k

=

1

2

mv

2

及W=FL可知，除速度

v

1

和v

2

外，还需要测量的物理量是物体的质量M及沙桶和沙的质量m，以及A与B间的距离L．
（3）在满足m＜＜M的条件下，最终应验证表达式：mgL=

1

2

Mv

2 2

-

1

2

Mv

2 1

故答案为：（1）没有平衡摩擦力
（2）物体的质量M及沙桶和沙的质量m，以及A与B间的距离L．
（3）mgL=

1

2

Mv

2 2

-

1

2

Mv

2 1

点评：对实验问题，关键是明确实验原理，然后根据相应的物理规律求解讨论即可．