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    【题目】某探究学习小组的同学欲以下图装置中的滑块为对象探究动能定理，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、天平、刻度尺、

    导线、复写纸、纸带、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）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）．则对滑块，本实验最终要探究的数学表达式为___________________（用题中的字母表示）．

    （3）如果以合力对滑块做的功W为纵轴，以_______（填v或v2）为横轴，图线就是一条直线（如图），其斜率为_______（用题中的字母表示）

    （4）如果实验时所用滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m，让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动，也可以用来探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒。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）．要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒，则最终需验证的数学表达式为______（用题中的字母表示）。

    【答案】 沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量 平衡摩擦力 v2

    【解析】（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：沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量；实验时首先要做的步骤是：平衡摩擦力．

    （2）拉力的功为mgL；小车动能的变化量为 ，故要验证的表达式为；

    （3）由可知，如果以合力对滑块做的功W为纵轴，以v2为横轴，图线是一条直线，其斜率为；

    （4）要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒，则系统重力势能的减小量为mgL；系统动能的增加量为，则最终需验证的数学表达式为；

    练习册系列答案
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    【题目】为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)

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    A．用天平测出砂和砂桶的质量

    B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力

    C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数

    D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带

    E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

    （2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有两个点没有画出)。已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2(结果保留两位有效数字)。

    （3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，图线与横轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为________。

    A．2tan θ B． C．k D．

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