Question

【題目】用如圖甲所示裝置來探究功和動能變化的關系，木板上固定兩個完全相同的遮光條A、B，用不可伸長的細線將木板通過兩個滑輪與彈簧測力計C相連，木板放在安裝有定滑輪和光電門的軌道D上，軌道放在水平桌面上，P為小桶（內有砂子），滑輪質量、摩擦不計，

(1)實驗中軌道應傾斜一定角度，這樣做的目的是___________．

(2)用游標卡尺測量遮光條的寬度，如圖乙所示，則遮光條的寬度d＝_____cm.

(3)實驗主要步驟如下：

①測量木板（含遮光條）的質量M，測量兩遮光條間的距離L，按圖甲所示正確連接器材；

②將木板左端與軌道左端對齊，靜止釋放木板，木板在細線拉動下運動，記錄彈簧測力計示數F及遮光條B、A先后經過光電門的時間為t1、t2，則遮光條B、A通過光電門的過程中木板動能的變化量ΔEk＝________，合外力對木板做功W＝________.（以上兩空用字母M、t1、t2、d、L、F表示）

③在小桶中增加砂子，重復②的操作，比較W、ΔEk的大小，可得出實驗結論．

Answer 1

【答案】平衡木板受到的摩擦力 0.560 FL

【解析】

（1）為了使繩子拉力充當合力，即細線拉力做的功等于合力對木板做的功應先平衡摩擦力，即實驗中軌道應傾斜一定角度，這樣做的目的是平衡摩擦力；
（2）游標卡尺的讀數先讀出主尺的刻度數：5mm，游標尺的刻度第12個刻度與上邊的刻度對齊，所以游標讀數為：0.05×12=0.60mm，總讀數為：5mm+0.60mm=5.60mm=0.560cm
（3）木板通過A時的速度：vA＝；通過B時的速度：vB＝；則木板通過A、B過程中動能的變化量；合力對木板所做的功：W=FL；