Question

【題目】某學習小組利用如圖所示的裝置驗證動能定理，氣墊導軌對滑塊的阻力可忽略不計：

（1）將氣墊導軌調至水平，安裝好實驗器材，從圖中讀出兩光電門中心之間的距離x＝________cm；

（2）若滑塊、擋光條和拉力傳感器的總 質量為M，擋光條的寬度為d，擋光條通過光電門1和2所用的時間分別為Δt1和Δt2，滑塊在兩光電門間動能的變化量的表達式為_____________________________________________

（3）對于該實驗裝置，你認為以下操作和要求一定要完成的是：____________。

A．需要滿足砝碼盤和砝碼的總質量遠小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質量

B．通過滑輪拉滑塊的細繩在運動過程中必須保持與木板平行

C．用天平測出砝碼盤和砝碼的質量m

D．氣墊導軌左端應墊高以平衡摩擦力

Answer 1

【答案】 (1)50.00； (2) ； (3)B；

【解析】(1)光電門1處刻度尺讀數為：20.30cm，光電門2處刻度尺讀數為：70.30cm，故兩光電門中心之間的距離s=70.30cm-20.30cm=50.00cm；

(2)由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度．滑塊通過光電門1速度為： ,滑塊通過光電門2速度為： ,則動能的變化量為.

(3)A、該實驗中由于已經用傳感器測出繩子拉力大小，不是將砝碼和砝碼盤的重力作為小車的拉力，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量，則A錯誤；B、調節滑輪細線與氣墊導軌平行，保證拉力水平，則B正確；C、由于有拉力傳感器直接顯示繩子的拉力即為小車的合力，則不需要滿足質量要求，C項錯誤；D、氣墊導軌噴氣可以使小車懸浮在導軌上，不受摩擦力，故不需要平衡摩擦力，D項錯誤。故選B.