Question

【題目】某學習小組利用如圖所示的裝置驗證動能定理。

（1）安裝好實驗器材，要調節(jié)氣墊導軌調至水平。操作應該是不掛砝碼盤和細線，如果滑塊 則氣墊導軌調整至水平狀態(tài)。

（2）從裝置圖中讀出兩光電門中心之間的距離s＝ cm；通過下圖游標卡尺測得擋光條的寬度d= mm

（3）擋光條的寬度為d，記錄擋光條通過光電門1和2所用的時間Δt1和Δt2，并從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力F，為了完成實驗，還需要直接測量的一個物理量是 ；

（4）實驗所驗證的動能定理的表達式 （用（2）（3）中字母表示）

（5）該實驗是否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？ （填“是”或“否”）。

Answer 1

【答案】（1）能在氣墊導軌上靜止或做勻速運動或滑塊經(jīng)過兩個光電門的時間相等（2）50.00cm；2.25mm

（3）滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質量m（4）（5）否

【解析】

試題（1）實驗時要調整氣墊導軌水平．不掛鉤碼和細線，接通氣源，如果滑塊能在氣墊導軌上靜止或做勻速運動或滑塊經(jīng)兩個光電門的時間相等，則表示氣墊導軌調整至水平狀態(tài)

（2）光電門1的中心刻度為20.30cm，光電門2的中心刻度為70.30cm，所以光電門中心之間的距離s=50.00cm，游標卡尺的讀數(shù)為

（3）要計算動能，還需要測量總質量，即滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質量m

（4）拉力所做的功為，通過光電門1的速度為，通過光電門2的速度為，故滑塊的動能變化量為，根據(jù)動能定理可得

（5）該實驗中由于已經(jīng)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