Question

某高中探究學(xué)習(xí)小組欲驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝囂，置于長(zhǎng)木板上的滑塊一開始處于靜止?fàn)顟B(tài)，A、B是兩個(gè)光電門，用細(xì)線將滑塊通過(guò)一個(gè)定滑輪與一小沙桶相連，小沙桶內(nèi)放適量細(xì)沙，釋放小桶，讓滑塊做加速運(yùn)動(dòng)．
（1）本實(shí)驗(yàn)中有一個(gè)重要的疏漏是

沒有平衡摩擦力

．
（2）本實(shí)驗(yàn)除了需要測(cè)量滑塊經(jīng)過(guò)光電門 A、B處的速度v₁、v₂之外，還需要測(cè)量的物理量有

物體的質(zhì)量M沙桶和沙的質(zhì)量m、AB間的距離L

（每個(gè)物理量都要標(biāo)上相應(yīng)的字母）
（3）本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

mgL=

1

2

M

v

3 2

-

1

2

M

v

2 1

（請(qǐng)用v₁、v₂和第（2）問(wèn)中物理量表示）．

Answer 1

分析：本題的關(guān)鍵是明確本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理和方法，明確平衡摩擦力的目的是使物體受到的合力等于細(xì)線的拉力，再就是保證m＜＜M的目的是細(xì)線的拉力近似等于沙桶好沙的重力mg．

解答：解：（1）動(dòng)能定理中的功應(yīng)是合力的故，所以若要使細(xì)線的拉力為合力則必須首先平衡摩擦力，所以實(shí)驗(yàn)的重要疏漏是沒有平衡摩擦力．
（2）根據(jù)

E

k

=

1

2

mv

2

及W=FL可知，除速度

v

1

和v

2

外，還需要測(cè)量的物理量是物體的質(zhì)量M及沙桶和沙的質(zhì)量m，以及A與B間的距離L．
（3）在滿足m＜＜M的條件下，最終應(yīng)驗(yàn)證表達(dá)式：mgL=

1

2

Mv

2 2

-

1

2

Mv

2 1

故答案為：（1）沒有平衡摩擦力
（2）物體的質(zhì)量M及沙桶和沙的質(zhì)量m，以及A與B間的距離L．
（3）mgL=

1

2

Mv

2 2

-

1

2

Mv

2 1

點(diǎn)評(píng)：對(duì)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，然后根據(jù)相應(yīng)的物理規(guī)律求解討論即可．