在“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验中备有下列器材：A．电磁打点计时器；B．干电池；C．秒表；D．低压交流电源；E．纸带；F．细线、砝码、小车、砝码盘；G．长直木板

Question

在“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验中备有下列器材：
A．电磁打点计时器；B．干电池；C．秒表；D．低压交流电源；
E．纸带；F．细线、砝码、小车、砝码盘；G．长直木板．
（1）其中多余的器材是______，缺少的器材是______．（填器材名称）
（2）如图所示，是打点计时器打出的小车在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带．对纸带的测量数据已用字母表示在图中，已知打点计时器的打点频率为f．若要利用这些数据验证动能定理，还需要测量哪些物理量？______．

（3）根据上述数据，写出验证动能定理的表达式，并对本实验的可靠性做出评价．

Answer 1

（1）打点计时器是一种计时仪器，通过纸带能记录时间，故不需要秒表．打点计时器应使用交流电源，不需要电池．故多余的器材是干电池、秒表；
测量点与点之间的距离要用毫米刻度尺，故缺少的器材是毫米刻度尺．‚测量时间的工具是打点计时器；测量质量的工具是天平．
（2）还需要测量小车的质量m．
（3）从A到B的过程中，恒力做的功为W_AB=Fx_AB物体动能的变量为：
  E_kB-E_kA=(1)/(2)mv_B²-(1)/(2)mv_A²=(1)/(2)m((xB)/(2T))2-(1)/(2)m((xA)/(2T))2=(1)/(2)m(x2B−x2A)/(4T2)
只要验证Fx_AB=(1)/(2)m(x2B−x2A)/(4T2)即可
优点：A、B两点的距离较远，测量时的相对误差较小；缺点：只进行了一次测量验证，说服力不强．
故答案为：
（1）干电池、秒表、毫米刻度尺、天平
（2）小车的质量
（3）表达式：Fx_AB=(1)/(2)m(x2B−x2A)/(4T2)