题目内容
【题目】按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
（1）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，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙，当滑块连接上纸带，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你认为还需要的实验器材有____________。
②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 。
③在（2）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vl与v2（vl<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】（1）天平和刻度尺 （2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量 平衡摩擦力 （3）mgL=
M
–
M
【解析】（1）实验要验证动能增加量和总功是否相等，故需要求出总功和动能，故还要天平和刻度尺；
（2）沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有对沙和沙桶，有mg–T=ma，对小车，有T=Ma，解得，T=
mg，故当M>>m时，有T≈mg，小车下滑时受到重力、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；
（3）总功为：mgL，动能增加量为：M–M，故答案为：mgL=M–M。
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