Question

（1）某探究学习小组的同学欲验证“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一台，导线、复写纸、纸带、垫块、细沙若干．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，要验证滑块所受合外力做的功等于其动能的变化，则：

①还需要补充的实验器材是　　　　    ，     　　　　　　．

②为了简化实验，使滑块所受合外力等于绳子的拉力，应采取的措施是：             ；

要使绳子拉力约等于沙和沙桶的重力，应满足的条件是：保持沙和沙桶的质量       滑块的质量。

③若挑选的一条点迹清晰的纸带如下，且已知滑块的质量为Ｍ，沙和沙桶的总质量为m，相邻两个点之间的时间间隔为T，从A点到B、C、D、E点的距离依次为S₁、S₂、S₃、S₄，则由此可求得纸带上由Ｂ点到D点所对应的过程中，沙和沙桶的重力所做的功W＝　　　　　　　　　　　　　　　　　；该滑块动能改变量的表达式为ΔE_K＝　　　　　　　　　　　　　  　　   ．（结果用题中已知物理量的字母表示）

（2）为了减小实验误差，以下操作中不必要的是【     】

A．在“研究匀变速直线运动”的实验中，供小车运动的平板应光滑

B．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度

C．用落体法验证机械能守恒定律时，必需选择纸带上的第一打点为起始点

D．在“探究弹簧弹力与伸长量的关系”实验中，弹簧竖直悬挂状态下测出弹簧原长

Answer

（1）①天平  刻度尺 ②平衡摩擦力：先将小沙桶和滑块的连线断开，用垫块将长木板的左端 稍垫起，直至轻推滑块，滑块能在水平长木板上匀速滑行为止；远小于  ③  或  （2）AC

【解析】

试题分析：（1） ①实验中需要知道物体的速度，利用纸带测量速度时要测量两点之间的距离，所以需要毫米刻度尺；根据动能的公式可知还需要知道物体的质量，所以需要天平．②为满足绳子的拉力等于物体受到的合外力，应该平衡摩擦力，方法是垫高固定计时器的长木板的一端，使重力的下滑分力平衡摩擦力；为满足绳子的拉力约等于沙和沙桶的重力，应该让沙和沙桶的质量远小于小车的质量．③由纸带可知： 所以；由功的定义可知：沙和沙桶的重力做的功．

（2） 在“研究匀变速直线运动”的实验中，只需要物体运动的加速度不变即可，不需要平板必须光滑，所以选项A该选；在“验证力的平行四边形定则”的实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度，这样做可以减小误差；用落体法验证机械能守恒定律时，可以选择纸带上的第一打点为起始点，也可以选择其中的一段进行验证，故选项C不必要；在“探究弹簧弹力与伸长量的关系”实验中，弹簧竖直悬挂状态下测出弹簧原长，可以消除弹簧重力对实验的影响，所以本题选项AC为答案．考点：本题考查了实验的原理、数据处理和注意事项的理解和应用．