Question

【題目】某學習小組利用氣墊導軌裝置來探究“做功與物體動能改變的關(guān)系”，圖1為實驗裝置示意圖．利用氣墊導軌上的光電門可測出滑塊上的細窄擋光片經(jīng)過時的擋光時間．重力加速度為g，氣墊導軌水平放置，不計滑輪和導軌摩擦．實驗步驟如下：

a．測出擋光條的寬度為d，滑塊與擋光條的質(zhì)量為M；

b．輕細線的一端固定在滑塊上，另一端繞過定滑輪掛上一砝碼盤，盤和砝碼的總質(zhì)量為m（m＜＜M），細繩與導軌平行；

c．讓滑塊靜止放在導軌左側(cè)的某一位置，測出擋光片到光電門的距離為x；

d．釋放滑塊，測出擋光片經(jīng)過光電門的擋光時間為△t；

e．改變砝碼的質(zhì)量，保證滑塊每次都在同一位置由靜止釋放，光電門可測得對應的擋光時間；

（1）滑塊經(jīng)過光電門時速度的計算式v= ______ （用題目中所給的字母來表達）

（2）細線的拉力做功可表達為W= ______ ，滑塊的動能改變表達為Ek= ______ ．（用題目中所給的字母來表達）

（3）我們可以通過測得的多組數(shù)據(jù)來建立-m的關(guān)系圖象來進行更準確的實驗驗證，則圖2圖象中哪一項更符合真實的實驗情況______ ．

Answer 1

【答案】 丙

【解析】

由題中“利用氣墊導軌裝置來探究做功與物體動能改變的關(guān)系”可知，本題考察功能關(guān)系的轉(zhuǎn)變，根據(jù)能量守恒可以分析本題。

（1）根據(jù)幾短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度的大小，可以知道小物塊經(jīng)過光電門時的速度大小是

（2）根據(jù)題意可以知道，細線的拉力做功，即為盤和砝碼對應重力做的功，即mgx；

滑塊的動能改變表達式為

（3）該實驗中保持小車質(zhì)量M不變，因此有

則

而

所以

重物質(zhì)量m增加不能遠小于小車的質(zhì)量時，直線在末端發(fā)生彎曲，對此結(jié)果對應圖中的圖丙。