Question

【題目】如圖甲所示，氣墊導(dǎo)軌上質(zhì)量為M的滑塊通過輕質(zhì)細繩繞過滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼相連，繩子的懸掛點與拉力傳感器相連，遮光條寬度為d.氣源開通后，滑塊在繩子拉力的作用下由靜止釋放，遮光條通過光電門的時間為Δt，拉力傳感器的讀數(shù)為F.不計滑輪質(zhì)量、不計滑輪軸、滑輪與輕質(zhì)細繩之間的摩擦．

(1) 某同學(xué)用螺旋測微器測遮光條寬度，螺旋測微器示數(shù)如圖乙所示，d＝________mm.

(2) 某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究繩子拉力對滑塊做功與滑塊動能變化的關(guān)系，記錄滑塊釋放時遮光條與光電門的距離L及其通過光電門的時間Δt，得到一系列L和Δt的數(shù)據(jù)，通過圖象法處理數(shù)據(jù)時，為了獲得線性圖象應(yīng)作________(選填“ “”或“”)圖象，該圖象的斜率k＝________(用題中字母表示)．

(3) 該小組同學(xué)利用所測數(shù)據(jù)計算發(fā)現(xiàn)：繩子拉力F做的功總小于滑塊動能的變化量．若實驗中數(shù)據(jù)的測量均是準(zhǔn)確的，分析出現(xiàn)這一意外情況的可能原因是________．

A. “沒有滿足鉤碼質(zhì)量m遠小于滑塊質(zhì)量M”這一條件

B. 滑塊運動過程中存在阻力

C. 沒有調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平

D. 拉滑塊的細繩與氣墊導(dǎo)軌不平行

(4) 在排除意外情況后，用上述裝置和相應(yīng)數(shù)據(jù)研究系統(tǒng)(含滑塊、鉤碼)機械能是否守恒，若運動過程中系統(tǒng)機械能守恒，則滿足下列________關(guān)系式．

A. B.

C. D.

Answer 1

【答案】3.122～3.115 C D

【解析】

（1）根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)原理可知，

（2）根據(jù)牛頓第二定律可得：F=Ma，再結(jié)合運動學(xué)規(guī)律，，聯(lián)立可得，，為了獲得線性圖像，應(yīng)作圖，且斜率k表示

（3）拉力做的功比動能變化小，根據(jù)動能定理可知，肯定有另外一個力做正功，分析可知C正確。

A、實驗是通過傳感器測量力的大小，無需滿足鉤碼質(zhì)量m遠小于滑塊質(zhì)量M

B、實驗中使用的是氣墊導(dǎo)軌，可認為沒有摩擦力

D、拉滑塊的細繩與氣墊導(dǎo)軌不平行的話，拉力此時是變力，但是只有拉力做功，所以拉力做的功應(yīng)該等于動能變化

（4）連接鉤碼的為動滑輪，結(jié)合動滑輪的規(guī)律，鉤碼下降的高度為滑塊的一半，鉤碼的速度也是滑塊的一半，所以重力勢能變化量為，動能變化量為，驗證機械能是否守恒，主要是看兩者數(shù)值是否相等，D正確