Question

【題目】某學習小組欲驗證動能定理，他們在實驗室找到了打點計時器、學生電源、導線、細線、復寫紙、紙帶、長木板、滑塊、沙及沙桶，組裝了一套如圖所示的實驗驗證裝置．

若你是小組中的一位成員，為了完成該驗證實驗，
（1）你認為還需要的器材有；
（2）實驗時為了使得沙和沙桶的總重力可作為滑塊受到的合外力，應做兩方面減少誤差的措施：
a．細沙和沙桶的總質量應滿足；
b．將長木板左端適當墊高的目的是 ．

Answer 1

【答案】
（1）刻度尺、天平
（2）細沙和沙桶的質量應遠小于滑塊的質量,平衡摩擦力
【解析】解：（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，還需要的使用汽車有：天平，刻度尺；（2）a、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，根據牛頓第二定律得：

對沙和沙桶：mg﹣T=ma 對小車：T=Ma 解得：T= mg，故當M＞＞m時，有T≈mg；

b、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；

故答案為：（1）刻度尺、天平；（2）a、細沙和沙桶的質量應遠小于滑塊的質量；b、平衡摩擦力．

（1）根據實驗原理，得到需要驗證的表達式，從而確定需要的器材；（2）實驗要測量滑塊動能的增加量和合力做的功，用沙和沙桶的總質量表示滑塊受到的拉力，對滑塊受力分析，受到重力、拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，必須使重力的下滑分量等于摩擦力；同時重物加速下降，處于失重狀態，故拉力小于重力，可以根據牛頓第二定律列式求出拉力表達式分析討論．