Question

13．如圖所示為探究牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置由氣墊導(dǎo)軌、兩個(gè)光電門、滑塊和沙桶等組成．光電門可以測(cè)出滑塊分別通過兩個(gè)光電門的瞬時(shí)速度，導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測(cè)出兩個(gè)光電門間的距離，另用天平測(cè)出滑塊和沙桶的質(zhì)量分別為M和m．下面說法正確的是（　�。�

• A． 用該裝置可以測(cè)出滑塊的加速度
• B． 用該裝置探究牛頓第二定律時(shí)，要保證拉力近似等于沙桶的重力，因此必須滿足m＜＜M
• C． 不能用該裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，因?yàn)槔K子拉力要做功
• D． 可以用該裝置探究動(dòng)能定理

Answer 1

分析 該實(shí)驗(yàn)裝置能夠測(cè)量的物理量有滑塊分別通過兩個(gè)光電門的瞬時(shí)速度，兩個(gè)光電門的距離，用天平測(cè)出滑塊和沙桶的質(zhì)量分別為M和m．根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律能得到加速度，由于摩擦阻力很小，該裝置能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，但可以用該裝置探究動(dòng)能定理．用該裝置探究牛頓第二定律時(shí)，要控制實(shí)驗(yàn)條件：m＜＜M．

解答 解：A、光電門可以測(cè)出滑塊分別通過兩個(gè)光電門的瞬時(shí)速度，導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測(cè)出兩個(gè)光電門間的距離x，運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式a=$\frac{{v}^{2}-{v}_{0}^{2}}{2x}$得出加速度．故A正確．
B、用該裝置驗(yàn)證牛頓第二定律時(shí)，要保證拉力近似等于沙桶的重力，必須滿足m＜＜M，故B正確．
C、機(jī)械能守恒的條件是只重力做功，該裝置中滑塊所受的阻力很小，對(duì)于滑塊和和沙桶組成的系統(tǒng)只有重力做功，可以用該裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，故C錯(cuò)誤．
D、用該裝置光電門可以測(cè)出滑塊分別通過兩個(gè)光電門的瞬時(shí)速度，導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測(cè)出兩個(gè)光電門間的距離，這樣就可以求出重力對(duì)沙桶做的功，再對(duì)系統(tǒng)可以驗(yàn)證動(dòng)能定理．故D正確．
故選：ABD

點(diǎn)評(píng) 光電門可以測(cè)出滑塊分別通過兩個(gè)光電門的瞬時(shí)速度，運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式求解加速度．清楚驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)的工作原理和實(shí)驗(yàn)條件．明確：對(duì)系統(tǒng)而言，可以用該裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律和動(dòng)能定理．