Question

與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況時(shí)的常用計(jì)時(shí)儀器，如圖甲所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置�，F(xiàn)利用如圖乙所示的裝置驗(yàn)證滑塊所受外力做功與其動(dòng)能變化的關(guān)系。方法是：在滑塊上安裝一遮光板，把滑塊放在水平放置的氣墊導(dǎo)軌上（滑塊在該導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力可忽略），通過跨過定滑輪的細(xì)繩與鉤碼相連，連接好1、2兩個(gè)光電門，在圖示位置釋放滑塊后，光電計(jì)時(shí)器記錄下滑塊上的遮光板先后通過兩個(gè)光電門的時(shí)間分別為、。已知滑塊（含遮光板）質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m、兩光電門間距為S、遮光板寬度為L、當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g。

①用游標(biāo)卡尺（20分度）測量遮光板寬度，刻度如圖丙所示，讀數(shù)為_________mm；

②本實(shí)驗(yàn)想用鉤碼的重力表示滑塊受到的合外力，為減小這種做法帶來的誤差，實(shí)驗(yàn)中需要滿足的條件是M____m（填“大于”、“遠(yuǎn)大于”、“小于”或“遠(yuǎn)小于”）

③計(jì)算滑塊先后通過兩個(gè)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式為： ＝_________、＝__________；（用題中所給字母表示）

④本實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)證滑塊運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能定理的表達(dá)式為 。（用題中所給字母表示）

Answer 1

（1）5.70；（2）遠(yuǎn)大于； （3） ； （4）

【解析】

試題分析：①遮光板寬度為：0.5cm+0.05mm×14=0.570cm=5.70mm；②設(shè)鉤碼的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，對系統(tǒng)運(yùn)用牛頓第二定律得，，則繩子的拉力，當(dāng)m＜＜M時(shí)，繩子的拉力等于鉤碼的重力．

（3）滑塊通過光電門1的瞬時(shí)速度，通過光電門2的瞬時(shí)速度．

（4）滑塊重力勢能的減小量為mgs，滑塊動(dòng)能的增加量為．

則滑塊的機(jī)械能守恒的表達(dá)式為．

考點(diǎn)：驗(yàn)證滑塊所受外力做功與其動(dòng)能變化的關(guān)系