Question

【題目】用圖示裝置探究細線拉力(合力）做功與滑塊動能變化的關系，實驗小組找到了學生電源、導線、細沙、墊塊。當滑塊連上紙帶,用細線通過滑輪掛上空的小沙桐桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態。若你是小組中的一位成員，為完成該項實驗：

(1)還需要的測量工具有____和______；

(2)為保證滑塊(質量為M)受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，則沙和沙桶的總質量m與M應滿足的關系是 ________,實驗時首先要迸行的調整是_____________；

(3)完成調節后，測出M，往沙桶中裝入適量的細沙，稱出此時沙和沙桶的總質量m，讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄運動情況。在紙帶上選兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小、 (<),對于滑塊，當各物理量滿足 __________關系時，合力做的功等于滑塊動能的變化。

Answer 1

【答案】 刻度尺 天平 平衡摩擦力

【解析】（1）實驗要驗證動能增加量和總功是否相等，故需要求出總功和動能，故還要天平和刻度尺。

（2）沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態，其對細線的拉力小于重力，設拉力為T，根據牛頓第二定律，有對沙和沙桶，有 mg-T=ma，對小車，有 T=Ma

解得： ，故當M＞＞m時，有T≈mg小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一段墊高。

（3）總功為：mgL動能增加量為： ,故需驗證的數學表達式為： 。