Question

【題目】為了探究“合力做功與速度變化的關系”，某學習小組在實驗室組裝了如圖所示的裝置，備有下列器材：打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、天平、細沙．他們稱量滑塊的質(zhì)量為M、沙和小桶的總質(zhì)量為m.當滑塊連接上紙帶，讓細線跨過滑輪并懸掛空的小桶時，滑塊處于靜止狀態(tài)．要完成該實驗，請回答下列問題：

(1)要完成本實驗，還缺少的實驗器材是________．

(2)實驗時為保證滑塊受到的合力與沙、小桶的總重力大小基本相等，沙和小桶的總質(zhì)量應滿足的實驗條件是________，實驗時為保證細線拉力等于滑塊所受的合外力，首先要做的步驟是________．

(3)在滿足(2)問的條件下，讓小桶帶動滑塊加速運動，如圖所示為打點計時器所打的紙帶的一部分，圖中A，B，C，D，E是按時間先后順序確定的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，相鄰計數(shù)點間的距離標注在圖上，當?shù)刂亓�加速度�?/span>g，則在B，D兩點間對滑塊研究，合力對滑塊做的功為________，vB＝________，vD＝________(用題中所給的表示數(shù)據(jù)的字母表示)．

Answer 1

【答案】(1)刻度尺； (2)沙和小桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量，平衡摩擦力；(3)mg(x2＋x3)，，

【解析】

（1）根據(jù)題意本實驗需要測量滑塊的位移，所以還缺少的器材是刻度尺．
（2）根據(jù)牛頓第二定律可知當沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量時，繩子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶應滿足的實驗條件是沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量，由受力分析可知，為保證細線拉力為木塊的合外力，首先要做的是平衡摩擦力．
（3）合力對滑塊做的功為，vB＝，vD＝