Question

為驗證“動能定理”，即：合外力對物體做的功等于物體動能的變化，實驗裝置如圖a，木板傾斜構成斜面，斜面B處裝有圖b所示的光電門

①如圖c，用10分度的游標卡尺測得擋光條的寬度d=   cm．

②裝有擋光條的物塊由A處靜止釋放后沿斜面加速下滑，讀出擋光條通過光電門的擋光時間t，則物塊通過B處時的速度為  （用字母d，t表示）

③測得A、B兩處的高度差為H，水平距離L；已知物塊與斜面的動摩擦因數(shù)為μ，為了完成實驗，還必須知道的物理量是    

④如果實驗結(jié)論得到驗證，則以上各物理量之間的關系滿足：H=（用字母表示）．

Answer 1

考點：  探究功與速度變化的關系．

專題：  實驗題．

分析：  ①、游標卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀．游標的零刻度線超過主尺上的刻度數(shù)為主尺讀數(shù)，游標讀數(shù)等于分度乘以對齊的根數(shù)．

②、物塊通過光電門的時間非常小，因此可以平均速度代替其通過的瞬時速度，據(jù)此可以求出物塊通過光電門時的速度大小；

③④、根據(jù)動能定理，結(jié)合滑動摩擦力做功的表達式，即可求解；

解答：  解：①、游標卡尺的主尺讀數(shù)為：0.5cm，游標讀數(shù)等于：0.1×1mm=0.1mm=0.01cm，

所以最終讀數(shù)為：0.5cm+0.01cm=0.51cm．

②、擋光條的物塊通過光電門時的速度為v=，

③根據(jù)物塊下滑過程中，重力與滑動摩擦力做的功，等于動能的增加，

則有：=mgH=mgH﹣μmgL；

為了完成實驗，還必須知道的物理量是重力加速度g；

④根據(jù)動能定理，則有：=mgH﹣μmgL；

解得：H==；

故答案為：①0.51；②；③當?shù)氐闹亓�加速度g；④．

點評：  ①、解決本題的關鍵掌握游標卡尺的讀數(shù)方法，游標卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀．

②、加深對平均速度和瞬時速度的理解，只有當時間間隔△t趨向于零時，此時的速度可以認為是瞬時速度，熟練應用運動學公式求解實驗問題．

③、考查動能定理的應用，掌握滑動摩擦力做功的計算，注意在斜面的滑動摩擦力做功值μmgL．