Question

8．某實驗小組利用圖示裝置進行“探究動能定理”的實驗，實驗步驟如下：
A．掛上鉤碼，調節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運動；
B．打開速度傳感器，取下輕繩和鉤碼，保持A中調節(jié)好的長木板傾角不變，讓小車從長木板頂端靜止下滑，分別記錄小車通過速度傳感器1和速度傳感器2時的速度大小v₁和v₂；
C．重新掛上細繩和鉤碼，改變鉤碼的個數，重復A到B的步驟．
回答下列問題：
（1）按上述方案做實驗，長木板表面粗糙對實驗   結果是否有影響？否（填“是”或“否”）；
（2）若要驗證動能定理的表達式，還需測量的物理量有ACD；
A．懸掛鉤碼的總質量m            B．長木板的傾角θ
C．兩傳感器間的距離l            D．小車的質量M
（3）根據實驗所測的物理量，動能定理的表達式為：$mgl=\frac{1}{2}M{{v}_{2}}^{2}-\frac{1}{2}M{{v}_{1}}^{2}$．（重力加速度為g）

Answer 1

分析 根據實驗原理可知，撤去鉤碼后小車的合外力等于鉤碼的重力，所以長木板表面粗糙對實驗結果沒有影響，根據動能定理列式判斷需要測量哪里物理量．

解答 解：（1）小車在重力、斜面彈力、摩擦力、細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，所以長木板表面粗糙對實驗結果沒有影響，
（2、3）根據動能定理可知，合外力對小車做的功等于小車動能的變化量，則有：
$mgl=\frac{1}{2}M{{v}_{2}}^{2}-\frac{1}{2}M{{v}_{1}}^{2}$，
所以要測量懸掛鉤碼的總質量m，兩傳感器間的距離l，小車的質量M，
故選：ACD
故答案為：（1）否；（2）ACD；（3）$mgl=\frac{1}{2}M{{v}_{2}}^{2}-\frac{1}{2}M{{v}_{1}}^{2}$

點評 本實驗比較新穎，不是常規(guī)實驗方法，直接用速度傳感器得出速度，不需要用打點計時器求解速度，難度適中．