（2011?郑州一模）某学习小组的同学利用如图所示装置验证动能定理，按如图所示组装好器材，在未装沙子的

Question

（2011?郑州一模）某学习小组的同学利用如图所示装置验证动能定理，按如图所示组装好器材，在未装沙子的情况下释放小桶，滑块仍处于静止状态．你若是小组中的一位成员，要完成该实验（1）你认为首先要进行的步骤是______；（2）实验时为了保证“滑块受到的合力可认为与沙和沙桶的总重力大小基本相等”，沙和沙桶的总质量m与滑块的质量M应满足的关系是______；（3）实验时，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为mgL＝12Mv22?12Mv21mgL＝12Mv22?12Mv21（用题中的字母表示）．

Answer 1

（1）本实验中是用沙桶的重力做功代替合外力做功，故应尽量减少摩擦力做功，故应先平衡摩擦力；
（2）因在滑块和沙桶下滑的过程中，沙桶的重力有一部分为沙桶本身的合力，故沙桶的重力做功有部分转化为了沙桶的动能，为了实验的准确性，应尽量让沙桶增加的动能少一些，故应让沙桶的质量要远小于滑块的质量，故答案为：m《M．
（3）本实验中滑块通过沙桶的重力做功转化为了滑块的动能，故应该为重力做的功等于滑块动能的增加量； 故有：mgL＝

1

2

M

v

22

?

1

2

M

v

21

；
故答案为：（1）平衡摩擦力； （2）m《M； （3）mgL＝

1

2

M

v

22

?

1

2

M

v

21

．