Question

12．如圖是某小組驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置，在滑塊上安裝一遮光條與拉力傳感器，把滑塊放在水平氣墊導(dǎo)軌上，通過定滑輪的細(xì)繩與鉤碼相連，光電門安裝在B處．測得滑塊（含遮光條和拉力傳感器）質(zhì)量為M、鉤碼的總質(zhì)量為m、遮光條的寬度為d，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g．當(dāng)氣墊導(dǎo)軌充氣后，將滑塊在圖示A位置由靜止釋放后，拉力傳感器記錄的讀數(shù)為F，光電門記錄的時(shí)間為△t．
（1）實(shí)驗(yàn)中是否要求鉤碼總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量M？否（填“是”或“否”）；
（2）測得AB之間的距離為L，則對滑塊驗(yàn)證動(dòng)能定理的表達(dá)式為FL=$\frac{1}{2}$M（$\frac7wp9tuf{△t}$）²（用以上對應(yīng)物理量的符號表示）；
（3）為減少實(shí)驗(yàn)誤差，可采取的方法是AD
（A）增大AB之間的距離     （B）減少鉤碼的總質(zhì)量
（C）增大滑塊的質(zhì)量       （D）減少遮光條的寬度．

Answer 1

分析 拉力是直接通過傳感器測量的，故與小車質(zhì)量和鉤碼質(zhì)量大小關(guān)系無關(guān)．滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度可近似認(rèn)為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度．根據(jù)動(dòng)能定理列方程．本實(shí)驗(yàn)用了氣墊導(dǎo)軌，摩擦力幾乎沒有，不需要平衡摩擦力

解答 解：（1）拉力是直接通過傳感器測量的，故與小車質(zhì)量和鉤碼質(zhì)量大小關(guān)系無關(guān)，故不需要鉤碼總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量M；
（2）由于遮光條的寬度很小，通過光電門的時(shí)間也很短，故遮光條通過光電門的平均速度可以表示瞬時(shí)速度，則通，B點(diǎn)的速度為：v=$\frachyquou8{△t}$，
拉力做功為：W=FL
動(dòng)能的增加量為：△E_k=$\frac{1}{2}$M（$\fracckiixet{△t}$）²，
故本實(shí)驗(yàn)中探究動(dòng)能定理的表達(dá)式為為：FL=$\frac{1}{2}$M（$\frac4iwtqec{△t}$）²．
（3）由公式可知，實(shí)驗(yàn)誤差來自由長度的測量和速度的測量，故可以讓AB之間的距離L增大或減小遮光片的長度，故AD正確．
故選：AD
故答案為：（1）否；（2）FL=$\frac{1}{2}$M（$\frac8xmjpec{△t}$）²；（3）AD

點(diǎn)評 本題考查驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)，在處理實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要找出實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理我們可以尋找需要測量的物理量和需要注意的事項(xiàng)．