Question

8．某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示裝置進(jìn)行“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．掛上鉤碼，調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車(chē)后，使小車(chē)能沿長(zhǎng)木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)；
B．打開(kāi)速度傳感器，取下輕繩和鉤碼，保持A中調(diào)節(jié)好的長(zhǎng)木板傾角不變，讓小車(chē)從長(zhǎng)木板頂端靜止下滑，分別記錄小車(chē)通過(guò)速度傳感器1和速度傳感器2時(shí)的速度大小v₁和v₂；
C．重新掛上細(xì)繩和鉤碼，改變鉤碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)A到B的步驟．
回答下列問(wèn)題：
（1）按上述方案做實(shí)驗(yàn)，長(zhǎng)木板表面粗糙對(duì)實(shí)驗(yàn)   結(jié)果是否有影響？否（填“是”或“否”）；
（2）若要驗(yàn)證動(dòng)能定理的表達(dá)式，還需測(cè)量的物理量有ACD；
A．懸掛鉤碼的總質(zhì)量m            B．長(zhǎng)木板的傾角θ
C．兩傳感器間的距離l            D．小車(chē)的質(zhì)量M
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)的物理量，動(dòng)能定理的表達(dá)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(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，撤去鉤碼后小車(chē)的合外力等于鉤碼的重力，所以長(zhǎng)木板表面粗糙對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響，根據(jù)動(dòng)能定理列式判斷需要測(cè)量哪里物理量．

解答 解：（1）小車(chē)在重力、斜面彈力、摩擦力、細(xì)線(xiàn)拉力作用下處于平衡狀態(tài)，撤去鉤碼后小車(chē)的合外力等于鉤碼的重力，所以長(zhǎng)木板表面粗糙對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響，
（2、3）根據(jù)動(dòng)能定理可知，合外力對(duì)小車(chē)做的功等于小車(chē)動(dòng)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(cè)量懸掛鉤碼的總質(zhì)量m，兩傳感器間的距離l，小車(chē)的質(zhì)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(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)比較新穎，不是常規(guī)實(shí)驗(yàn)方法，直接用速度傳感器得出速度，不需要用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器求解速度，難度適中．