Question

【題目】為了探究動(dòng)能定理，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)想用鉤碼的重力表示小車受到的合力，為了減小這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)前________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；若小車的質(zhì)量為M，鉤碼的總質(zhì)量為m，則兩者質(zhì)量應(yīng)滿足M ______________m（填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”）。

（2）實(shí)驗(yàn)中得到了一條紙帶如圖乙所示，選擇點(diǎn)跡清晰且便于測量的連續(xù)7個(gè)點(diǎn)（標(biāo)號(hào)0～6），測出0到1、2、3、4、5、6點(diǎn)的距離分別為d1、d2、d3、d4、d5、d6，打點(diǎn)周期為T.則打點(diǎn)2時(shí)小車的速度v2＝________；若測得小車質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m，打點(diǎn)1和點(diǎn)5時(shí)小車的速度分別用v1、v5表示，已知重力加速度為g，則驗(yàn)證點(diǎn)1與點(diǎn)5間動(dòng)能定理的關(guān)系式可表示為___________________．

Answer 1

【答案】 需要 遠(yuǎn)大于 或

【解析】（1）為了使細(xì)線的拉力等于滑塊的合力，則實(shí)驗(yàn)前需平衡摩擦力，對(duì)整體運(yùn)用牛頓第二定律得，，則繩子的拉力，為了使細(xì)線的拉力等于鉤碼的重力，則滑塊的質(zhì)量M要遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量m；

（2）根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律：中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于平均速度，則點(diǎn)2的瞬時(shí)速度為：或；

從點(diǎn)1到點(diǎn)5，動(dòng)能的增加量為，則需要驗(yàn)證的動(dòng)能定理表達(dá)式為：。