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，（1）实验时为了保证

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，（1）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，则：沙和沙桶的总质量m应______（填：远大于、远小于或等于）滑块的质量M，实验时首先要做的步骤是______．（2）实验时，应该先______，再______（填：释放纸带或接通电源）．

Answer 1

（1）沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有
对沙和沙桶，有 mg-T=ma
对小车，有 T=Ma
解得
T=

M

M+m

mg
故当M＞＞m时，有T≈mg
小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高；
（2）开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带（随物体）开始运动，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；而且先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点．
故答案为：（1）远小于；平衡摩擦力；（2）接通电源，释放纸带．