Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示裝置進(jìn)行“驗(yàn)證動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)，小車上裝有遮光片，與光電門相連接的計(jì)時(shí)器能測(cè)出小車通過光電門時(shí)遮光片的遮光時(shí)間t，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．用游標(biāo)卡尺測(cè)出小車上的遮光片的寬度d,用彈簧秤稱出所需掛的鉤碼的重力F；

B．掛上鉤碼，調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長(zhǎng)木板向下運(yùn)動(dòng)，通過兩個(gè)光電門時(shí)兩個(gè)遮光時(shí)間相等；

C．取下輕繩和鉤碼，保持調(diào)節(jié)好的長(zhǎng)木板傾角不變，讓小車從長(zhǎng)木板頂端靜止下滑，記錄小車通過光電門2時(shí)的遮光時(shí)間t2；

D.改變光電門2的位置,重新讓小車從長(zhǎng)木板同一位置靜止下滑,重復(fù)步驟C。

回答下列問題：

(1)對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是________

A．長(zhǎng)木板表面粗糙對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響較大，應(yīng)該換用光滑的木板

B．該實(shí)驗(yàn)要用鉤碼的重力作為小車的合外力，應(yīng)滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

C．該實(shí)驗(yàn)要用鉤碼的重力作為小車的合外力，但不需要滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

(2)若要求得小車在兩光電門間運(yùn)動(dòng)的過程中合外力做功，還需測(cè)量?jī)晒怆婇T間的距離，則小車合外力做功的表達(dá)式是W＝_______；小車在光電門2位置的速度表達(dá)式是=________。

(3)以為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖像，其圖線是一條不過原點(diǎn)的直線，從圖像中可得縱截距為a，斜率為b，可得小車在光電門1位置的動(dòng)能為_______，小車的質(zhì)量為_________。

Answer 1

【答案】C

【解析】

(1)[1]小車在重力、斜面彈力、摩擦力、細(xì)線拉力作用下處于平衡狀態(tài)，撤去鉤碼后小車的合外力等于鉤碼的重力，所以長(zhǎng)木板表面粗糙對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響，也不需要滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量；

A. 與分析不符，故A錯(cuò)誤；

B. 與分析不符，故B錯(cuò)誤；

C. 與分析相符，故C正確；

(2)[2]根據(jù)題意可知，小車合外力等于鉤碼的重力，所以小車合外力做功的表達(dá)式是：

[3]小車在光電門2位置的速度表達(dá)式是：

(3)[4][5]根據(jù)動(dòng)能定理可知，合外力對(duì)小車做的功等于小車動(dòng)能的變化量，則有：

可得：

所以縱截距為：

斜率：

解得小車在光電門1位置的動(dòng)能為：

小車的質(zhì)量為：