Question

【題目】在“探究動能定理”實驗中，某實驗小組采用如圖甲所示的裝置，在水平氣墊導軌上安裝了兩個光電門M、N，滑塊上固定一遮光條，細線繞過定滑輪將滑塊與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼。已知遮光條的寬度為d,滑塊和遮光條的總質量為m。

(1)接通氣源，滑塊從A位置由靜止釋放，讀出遮光條通過光電門M、N的時間分別為、，力傳感器的示數，改變鉤碼質量，重復上述實驗。

①為探究在M、N間運動過程中細線拉力對滑塊做的功W和滑塊動能增量的關系，還需要測量的物理量是 ___ (寫出名稱及符號)。

②利用實驗中直接測量的物理量表示需探究的關系式為____。

(2)保持鉤碼質量不變，改變光電門N的位置，重復實驗，根據實驗數據作出從M到N過程中細線拉力對滑塊做的功W與滑塊到達N點時速度二次方的關系圖象，如圖乙所示，則圖線的斜率表示_____，圖線在橫軸上的截距表示______

(3)下列不必要考慮的實驗操作和要求有______(請填寫選項前對應的字母)。

A.測量鉤碼的質量

B.調節氣墊導軌水平

C.調節滑輪使細線與氣墊導軌平行

D.保證滑塊質量遠大于鉤碼和力傳感器的總質量

Answer 1

【答案】 （1）①光電門M、N間的距離L;（3） ② （2） 滑塊經過光電門M時速度的二次方； （3）AD

【解析】（1）①根據動能定理的表達式： ，還需要測出光電門M、N間的距離L。

②， ，利用實驗中直接測量的物理量表示需探究的動能定理的表達式為：

（2）根據動能定理的表達式： ，W與滑塊到達N點時速度二次方的關系圖象中，圖線的斜率表示m/2，圖線在橫軸上的截距表示滑塊經過光電門M時速度的二次方。

（3）因為有力傳感器測量滑塊受到的拉力，所以不必測量鉤碼的質量，也不必保證滑塊質量遠大于鉤碼和力傳感器的總質量。