(2013?開封一模)某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究恒力做功與物體動能變化的關(guān)系,他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到打點計時器所用的學(xué)生電源一臺、天平、刻度尺、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小桶和沙子若干.當小車連接上紙帶,用細線通過滑輪掛上小沙桶.
(1)某同學(xué)的實驗步驟如下:用天平稱量小車的質(zhì)量M和沙與桶的總質(zhì)量m.讓沙桶帶動小車加速運動,用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L,算出這兩點的速度v
1與v
2.
①本實驗裝置圖1(準備放開小車時刻)中有什么缺點或錯誤?
細線與軌道平面應(yīng)該平行,初始時刻小車應(yīng)緊靠打點計時器.
細線與軌道平面應(yīng)該平行,初始時刻小車應(yīng)緊靠打點計時器.
②要完成本實驗,還缺哪些重要實驗步驟?
調(diào)節(jié)軌道的傾斜程度,使小車在無拉力時能在軌道上勻速運動(或平衡摩擦力)
調(diào)節(jié)軌道的傾斜程度,使小車在無拉力時能在軌道上勻速運動(或平衡摩擦力)
③本實驗認為小車所受合外力等于沙桶重力,則應(yīng)控制的實驗條件是什么?
M>>m
M>>m
(2)在實驗操作正確的前提下,若挑選的一條點跡清晰的紙帶如圖2所示,已知 相鄰兩個點間的時間間隔為T,從A點到B、C、D、E、F點的距離依次為s
1、s
2、s
3、s
4、s
5(圖中未標s
3、s
4、s
5),則由此可求得紙帶上由B點到E點所對應(yīng)過程中,合外力對小車所做的功W=
mg(S4-S1)
mg(S4-S1)
;該小車動能改變量的表達式為△E
K=
(結(jié)果用題中已知物理量的符號表示);若滿足
W≈△Ek
W≈△Ek
,則動能定理得證.