Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置探究功和動(dòng)能變化的關(guān)系，他們將寬度為d的擋光片固定在小車上，用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其通過(guò)一個(gè)定滑輪與砝碼盤相連，在水平桌面上的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)光電門，記錄小車通過(guò)A、B時(shí)的遮光時(shí)間，小車中可以放置砝碼。

（Ⅰ）實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做目的是

A．為了平衡小車所受到的摩擦力

B．為了增大小車下滑的加速度

C．可使得細(xì)線拉力對(duì)小車做的功等于合力對(duì)小車做的功

D．為了使釋放小車后,小車能勻加速下滑

（Ⅱ）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：

①將小車停在C點(diǎn)，在砝碼盤中放上砝碼，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄此時(shí)小車及小車中砝碼的質(zhì)量之和為，砝碼盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m，小車通過(guò)A、B時(shí)的遮光時(shí)間分別為、，則小車通過(guò)A、B過(guò)程中動(dòng)能的變化量ΔE=_______（用字母、、、d表示）。

②在小車中增減砝碼或在砝碼盤中增減砝碼，重復(fù)①的操作。

（Ⅲ）若在本實(shí)驗(yàn)中木板保持水平而沒(méi)有平衡摩擦力，假設(shè)小車與水平長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。利用上面的實(shí)驗(yàn)器材完成實(shí)驗(yàn)，保證小車質(zhì)量不變，改變砝碼盤中砝碼的數(shù)量（取繩子拉力近似等于砝碼盤及盤中砝碼的總重力），測(cè)得多組m、、的數(shù)據(jù)，并得到m與的關(guān)系圖像如圖丙所示。已知圖像在縱軸上的截距為b，直線PQ的斜率為k，A、B兩點(diǎn)的距離為s，擋光片的寬度為d，則=_______（用字母b、d、s、k、g表示）。

Answer 1

【答案】（Ⅰ）AC ； （Ⅱ）； （Ⅲ）

【解析】試題分析：（Ⅰ）木板略微傾斜的目的是平衡摩擦力，小車受到的拉力等于其合力，細(xì)線的拉力對(duì)小車做的功等于合力對(duì)小車做的功，故ACD正確。

（Ⅱ）①小車通過(guò)A時(shí)的速度：，小車通過(guò)B時(shí)的速度：；

則小車通過(guò)A、B過(guò)程中動(dòng)能的變化量；

（Ⅲ）由動(dòng)能定理得：，

則：，由圖示圖示可知：，，

摩擦力：，解得：。