某学习小组成员为了“探究动能定理”，在实验室选取适当器材组装了如图所示的装置，他们先用天平称量滑块的质量为M，沙和小桶的
某学习小组成员为了“探究动能定理”，在实验室选取适当器材组装了如图所示的装置，他们先用天平称量滑块的质量为M，沙和小桶的总质量为m，要完成该实验，请回答下列问题：
（1）实验时为保证细线的拉力与沙、小桶的总重力大小近似相等，应满足的实验条件是 M______m（填“远大于”“等于”“远小于”），
（2）在满足（1）的条件下，为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是______．
（3）在满足（2）问的条件下，让小桶带动滑块加速运动，如图2所示为打点计时器所打的纸带的一部分，图中A、B、C、D、E是按时间先后顺序确定的计数点，相邻计数点间的距离如图所示，打点计时器的打点周期为T，当地重力加速度为g，则在B、D两点间滑块动能变化与拉力做功关系可能是：[1/2]M[（
）2-（
）2]=______．（用实验中所测物理量表示）
（1）实验时为保证细线的拉力与沙、小桶的总重力大小近似相等，应满足的实验条件是 M______m（填“远大于”“等于”“远小于”），
（2）在满足（1）的条件下，为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是______．
（3）在满足（2）问的条件下，让小桶带动滑块加速运动，如图2所示为打点计时器所打的纸带的一部分，图中A、B、C、D、E是按时间先后顺序确定的计数点，相邻计数点间的距离如图所示，打点计时器的打点周期为T，当地重力加速度为g，则在B、D两点间滑块动能变化与拉力做功关系可能是：[1/2]M[（
| x3+x4 |
| 2T |
| x1+x2 |
| 2T |
赞 万年过客 幼苗
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解题思路：为使绳子拉力为合力，应先平衡摩擦力，绳子拉力近似等于沙和沙桶的重力，应满足沙和沙桶总质量远小于滑块的质量．
根据根据匀变速直线运动的推论：一段时间内的平均速度等于中点时刻的瞬时速度，求出B、D点的速度，即可得到动能定理表达式．
根据根据匀变速直线运动的推论：一段时间内的平均速度等于中点时刻的瞬时速度，求出B、D点的速度，即可得到动能定理表达式．
（1）根据牛顿第二定律可知当沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量时，绳子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶应满足的实验条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量．
（2）由受力分析可知，为保证细线拉力为木块的合外力，首先要做的是平衡摩擦力．
（3）在B、D两点间，根据动能定理实验要验证的表达式为：mg（x2+x3）=[1/2]MvD2-
1
2MvB2
而根据匀变速直线运动的推论得知，vB=
x1+x2
2T，vD=
x3+x4
2T
联立解得：[1/2]M[（
x3+x4
2T）2-（
x1+x2
2T）2]=mg（x2+x3）．
故答案为：（1）远大于；（2）平衡摩擦力；（3）mg（x2+x3）．
点评：
本题考点： 探究功与速度变化的关系．
考点点评： 明确实验原理是解决实验问题的关键，本实验的关键是两个问题，一个是怎样才能使滑块受到的合力是绳子的拉力，再一个是怎样才能使绳子拉力近似等于小桶的重力．
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