Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組探究合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系，他們將寬度一定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(pán)相連，在水平桌面上的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)光電門(mén)，記錄小車通過(guò)A、B位置時(shí)的遮光時(shí)間，小車中可以放置砝碼．

（1）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：

①實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將木板左端略微抬高，使小車通過(guò)兩光電門(mén)的遮光時(shí)間相等，這樣做的目的是 _________；

②用長(zhǎng)度測(cè)量工具游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片寬度為d，再用刻度尺量得A、B之間的距離為L(zhǎng)；

③將小車停在C點(diǎn)，在砝碼盤(pán)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（含擋光片及車中砝碼）的質(zhì)量為M，砝碼盤(pán)和盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量為m，小車通過(guò)A、B的遮光時(shí)間分別為t1、t2，已知重力加速度為g，則可以得到A至B過(guò)程中小車的合外力做功為 ______ ，小車的動(dòng)能變化量為 ______ （用相應(yīng)的字母m、M、t1、t2、L、d表示）；

④在小車中增減砝碼或在砝碼盤(pán)中增減砝碼，重復(fù)③的操作．

（2）為了實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到預(yù)期效果，步驟③中M、m應(yīng)滿足的條件是 ______ ．

Answer 1

【答案】 平衡摩擦力 mgL M遠(yuǎn)大于m

【解析】（1）小車通過(guò)兩光電門(mén)的時(shí)間相等，小車做勻速運(yùn)動(dòng)，所以是為了平衡摩擦力；（2）小車受合外力等于繩上拉力，拉力近似等于mg，所以合外力做功為W=mgL；（3）小車動(dòng)能的變化為；（4）為使繩上拉力近似等于砝碼的重力，需滿足M遠(yuǎn)大于m