Question

【題目】如圖所示，質量為M的滑塊A放在一端帶有滑輪的粗糙長木板上，平衡摩擦后，安裝在水平桌邊緣，1、2是固定在木板上的兩個光電門，中心間的距離為L．滑塊A上固定一寬度為d的遮光長，在質量為m的重物B牽引下從木板的頂端由靜止滑下，光電門1、2記錄的遮光時間分別為△t1和△t2。

用此裝置驗證牛頓第二定律，且認為A受到外力的合力等于B的重力，則實驗必須滿足的條件還有 _________________ ；實驗測得的加速度為a= _______________（用上述字母表示）。用此裝置研究外力做功與物體動能的改變，以A為研究對象，外力做功的表達式是W =____________________ ，動能改變量是ΔEk= __________________________

Answer 1

【答案】 A的質量遠大于B的質量； ； ； ；

【解析】試題分析：對整體分析，根據牛頓第二定律得出加速度，隔離對A分析，結合牛頓第二定律得出拉力的表達式，分析B的重力等于A所受合力滿足的條件．根據下降的高度求出外力做功的表達式，結合極短時間內的平均速度等于瞬時速度求出滑塊通過光電門1和光電門2的瞬時速度，從而得出動能的該變量．

（1）對整體分析，加速度，隔離對A分析，根據牛頓第二定律得，繩子的拉力，當m＜＜M時，即A的質量遠大于B的質量，A受到的外力的合力等于B的重力．滑塊通過光電門1和2的瞬時速度分別為，根據速度位移公式得，加速度．
（2）外力做功的表達式，動能該變量為．