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1所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源一台,导线、复写纸、纸带、细沙若干.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还需要补充的实验器材是
天平 刻度尺
天平 刻度尺
.
②某同学的实验步骤如下:用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L,算出这两点的速度v
1与v
2.
他用沙和沙桶的总重力表示滑块受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为在图示情况下还应该采取的一项具体操作是:
平衡摩擦力,先将小沙桶和滑块的连线断开,用小木块将长木板的左端稍稍垫起,直至轻推滑块,打下点距分布均匀的纸带为止.
平衡摩擦力,先将小沙桶和滑块的连线断开,用小木块将长木板的左端稍稍垫起,直至轻推滑块,打下点距分布均匀的纸带为止.
;应控制的实验条件是:
实验中保持m<<M.
实验中保持m<<M.
;
③若挑选的一条点迹清晰的纸带如下,且已知滑块的质量为M,沙和沙桶的总质量为m,相邻两个点之间的时间间隔为T,从A点到B、C、D、E、F点的距离依次为S
1、S
2、S
3、S
4、S
5(图2中未标出S
3、S
4、S
5),则由此可求得纸带上由B点到E点所对应的过程中,沙和沙桶的重力所做的功W=
mg(S4-S1)
mg(S4-S1)
;该滑块动能改变量的表达式为△E
K=
.(结果用题中已知物理量的字母表示)