Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組欲以圖甲裝置中的小車（含固定在小車上的擋光片）為研究對(duì)象來(lái)驗(yàn)證“動(dòng)能定理”；他們用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將小車通過一個(gè)定滑輪與砝碼盤相連，在水平桌面上的AB兩點(diǎn)各安裝一個(gè)光電門，記錄小車通過AB時(shí)的遮光時(shí)間；若小車質(zhì)量為M，砝碼盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m；

（1）實(shí)驗(yàn)中，小車所受摩擦力的功不便測(cè)量，故應(yīng)設(shè)法消除摩擦力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的影響，需要進(jìn)行的操作是 ；

（2）在完成了（1）的操作后，為確保小車運(yùn)動(dòng)中受到的合力與砝碼盤和盤中砝碼的總重力大致相等，m、M應(yīng)滿足關(guān)系是 ；

（3）用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片的寬度d如圖乙所示，則d= mm，用刻度尺量得A、B之間的距離為L；

（4）將小車停在桌面上的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)，小車通過A、B時(shí)的遮光時(shí)間分別為t1、t2，已知重力加速度為g，則本實(shí)驗(yàn)最終要探究的數(shù)學(xué)表達(dá)式應(yīng)該是 ．（用相應(yīng)的字母m、M、t1、t2、L、d表示）．

Answer 1

【答案】（1）取下砝碼盤，將木板左端適當(dāng)墊高，使小車能夠沿著木板勻速下滑；（2）m＜＜M；（3）5．50；（4）mgL=△E=M（）；

【解析】試題分析：（1）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，因此取下砝碼盤，將木板左端適當(dāng)墊高，使小車能夠沿著木板勻速下滑；

（2）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)先讀出主尺的刻度數(shù)：5mm，游標(biāo)尺的刻度第10個(gè)刻度與上邊的刻度對(duì)齊，所以讀數(shù)為：0．05×10mm=0．50mm，總讀數(shù)為：5mm+0．50mm=5．50mm；

（3）小車通過A時(shí)的速度：，小車通過B時(shí)的速度：；

則小車通過A、B過程中動(dòng)能的變化量△E=MvB2-MvA2=M（）；

砝碼盤和盤中砝碼受到的重力做功，由動(dòng)能定理得：mgL=△E=M（）；