Question

【題目】某探究學習小組的同學欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙。當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(tài)。若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：

（1）你認為還需要的實驗器材有∶________________ ；

（2）實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質量應滿足的實驗條件是∶_____________，實驗時首先要做的步驟是∶______________；

（3）如圖所示是某小組在做實驗中，由打點計時器得到的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數點的時間間隔為T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，則∶

①A、B兩點處瞬時速度的大小分別是vA、vB，而vA=___________m/s； （保留兩位有效數子）

②選A到 B，驗證“動能定理”計算表達式∶__________________。

Answer 1

【答案】天平、刻度尺 m遠遠小于M 平衡摩擦力 0.80

【解析】

（1）[1]實驗中需要測量滑塊的質量和小沙桶的質量，所以需要天平，需要測量滑塊的運動距離以及處理紙帶，所以需要刻度尺。

（2）[2][3]實驗時為使繩中的拉力是滑塊的合外力，首先要做的步驟是：平衡摩擦力，再進行實驗。設沙和沙桶的總質量為m，滑塊質量為M，對整體分析，整體的加速度

隔離對滑塊分析，繩子的拉力

當時，有；故要使沙和沙桶的重力等于繩子的拉力，需滿足m遠遠小于M。

（3）①[4]利用勻變速直線運動的推論得

②[5]同理

根據動能定理可知，要驗證的表達式為

將速度表達式代入