某探究学习小组的同学欲验*“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...
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问题详情:
某探究学习小组的同学欲验*“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、导线、复写纸、纸带、小木块、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)你认为还需要的实验器材有 .
(2)实验时为了保*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 .
(3)在(2)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).则本实验最终要验*的数学表达式为 (用题中的字母表示实验中测量得到的物理量).
【回答】
解:(1)实验要验*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;
所以为:天平,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
则
故当m<<M时,有T≈mg;
实验时首先要做的步骤是平衡摩擦力.
(3)合力功为mgL,实验探究合力功与动能变化的关系,所以本实验最终要验*的数学表达式为mgL=M(v22﹣v12).
故*为:(1)刻度尺,天平
(2)沙和沙桶的质量远小于滑块的质量 平衡摩擦力
(3)mgL=M(v22﹣v12)
知识点:专题十三 中学物理实验
题型:实验,探究题
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