Question

【题目】用图示装置探究细线拉力(合力）做功与滑块动能变化的关系，实验小组找到了学生电源、导线、细沙、垫块。当滑块连上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桐桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员，为完成该项实验：

(1)还需要的测量工具有____和______；

(2)为保证滑块(质量为M)受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，则沙和沙桶的总质量m与M应满足的关系是 ________,实验时首先要迸行的调整是_____________；

(3)完成调节后，测出M，往沙桶中装入适量的细沙，称出此时沙和沙桶的总质量m，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录运动情况。在纸带上选两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小、 (<),对于滑块，当各物理量满足 __________关系时，合力做的功等于滑块动能的变化。

Answer 1

【答案】 刻度尺 天平 平衡摩擦力

【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： ，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： ,故需验证的数学表达式为： 。