题目

题型：江苏模拟题难度：来源：

某探究学习小组的同学欲“探究恒力做功与滑块动能变化的关系”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外还有学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、天平、刻度尺．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：
（1）实验时为了使滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，实验时除了要平衡摩擦力外，还要求沙和沙桶的总质量m与滑块的质量M应满足的条件是_________．
（2）在（1）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．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_________。
（3）如果不考虑滑轮摩擦和空气阻力，而且很精确地平衡了摩擦力，那么在（2）中进行数据处理的结果总是_________（填一个不等式）。
（4）请写出恒力做功与系统动能变化的关系式_________（用题中的字母表示）．

答案

(1)M>>m  
(2)mgL=M(v₂²-v₁²)/2  
(3)mgL>M(v₂²-v₁²)/2  
(4)mgL=(M+m)(v₂²-v₁²)/2