Question

【题目】为了探究动能定理，某高中的娟娟同学设计了如图1所示的实验装置，并提供了如下的实验器材：
A．小车
B．钩码
C．一端带滑轮的木板
D．细线
E．秒表
F．电火花计时器
G．纸带
H．220V的交流电源
I．低压交流电源

（1）根据上述实验装置和提供的实验器材，你认为实验中不需要的器材是（填写器材序号），还应补充的器材是 ．
（2）实验时，该同学想用钩码的重力表示小车受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，实验前（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；若小车的质量为M，钩码的总质量为m，则两者质量应满足Mm（填“远大于”或“远小于”）．
（3）实验中得到了一条纸带如图2所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点（标号0～6），测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6 ， 打点周期为T．则打点2时小车的速度v2=；若测得小车质量为M、钩码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别用v1、v5表示，已知重力加速度为g，则验证点1与点5间动能定理的关系式可表示为 ．
（4）在实验数据处理时，如果以 v2为纵轴，以d为横轴，根据实验数据绘出 v2﹣d图象，其图线的斜率表示的物理量的表达式为

Answer 1

【答案】
（1）EI,天平毫米刻度尺
（2）需要,远大于
（3）,
（4）
【解析】解：（1）实验中，打点计时器可以直接记录时间，所以不需要秒表，电火花打点计时器需要220V的交流电源，不需要低压交流电源，所以不需要的器材为：E、I．实验中需要测量小车的质量，所以需要天平，需要通过刻度尺测量点迹间的距离，从而得出瞬时速度的大小．（2）实验时，为了使绳子的拉力等于小车的合力，需要平衡摩擦力，为了使钩码的重力等于绳子的拉力，应满足小车的质量远远大于钩码的质量．（3）点2的瞬时速度为： ，从点1到点5，动能的增加量为 M（v52﹣v12），

则需要验证的动能定理表达式为：mg（d5﹣d1）= M（v52﹣v12）．（4）根据动能定理得： ，

解得： ，

则图线的斜率为：k=

所以答案是：（1）E I 天平 毫米刻度尺（2）需要 远大于（ 3） 或 （4）