Question

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、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，要完成该项实验，则：①还需要补充的实验器材是                 ．

②某同学的实验步骤如下：用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L，算出这两点的速度v₁与v₂．他用沙和沙桶的总重力表示滑块受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在图示情况下还应该采取的一项具体操作是：___    _；

应控制的实验条件是：            __；

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、F点的距离依次为S₁、S₂、S₃、S₄、S₅（图中未标出S₃、S₄、S₅），则由此可求得纸带上由Ｂ点到Ｅ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分）

Answer

①天平、刻度尺、小木块； ②具体操作是：平衡摩擦力，先将小沙桶和滑块的连线断开，用小木块将长木板的左端稍稍垫起，直至轻推滑块，打下点距分布均匀的纸带为止．应控制的实验条件是：实验中保持．③ ；

【解析】

试题分析：①还需要补充的实验器材是天平、刻度尺和小木块；②具体操作是：平衡摩擦力，先将小沙桶和滑块的连线断开，用小木块将长木板的左端稍稍垫起，直至轻推滑块，打下点距分布均匀的纸带为止．根据牛顿定律可知，对砂桶：mg-T=ma，对滑块：T=Ma,解得，只有当时，T≈mg，所以应控制的实验条件是：实验中保持．③由Ｂ点到Ｅ点所对应的过程中，沙和沙桶的重力所做的功；B点的速度为：,E点的速度：，所以动能变化量为

考点：验证动能定理的实验。