Question

【題目】如圖是某小組驗證動能定理的實驗裝置，在滑塊上安裝一遮光條與拉力傳感器，把滑塊放在水平氣墊導軌上，通過定滑輪的細繩與鉤碼相連，光電門安裝在B處。測得滑塊（含遮光條和拉力傳感器）質量為M、鉤碼的總質量為、遮光條的寬度為，當地的重力加速度為。當氣墊導軌充氣后，將滑塊在圖示A位置由靜止釋放后，拉力傳感器記錄的讀數為F，光電門記錄的時間為。

（1）實驗中是否要求鉤碼總質量遠小于滑塊質量M？ （填“是”或“否”）；

（2）測得AB之間的距離為L，則對滑塊驗證動能定理的表達式為 （用以上對于物理量的符號表示）；

（3）為減少實驗誤差，可采取的方法是（ ）

A、增大AB之間的距離

B、減少鉤碼的總質量

C、增大滑塊的質量

D、減少遮光條的寬度

Answer 1

【答案】（1）否；（2）；（3）AD

【解析】（1）拉力是直接通過傳感器測量的，故與小車質量和鉤碼質量大小關系無關，故不需要鉤碼總質量m遠小于滑塊質量M；

（2）由于遮光條的寬度很小，通過光電門的時間也很短，故遮光條通過光電門的平均速度可以表示瞬時速度，則通，B點的速度為：，

拉力做功為：，動能的增加量為：。

故本實驗中探究動能定理的表達式為為：。

（3）由公式可知，實驗誤差來自由長度的測量和速度的測量，故可以讓AB之間的距離L增大或減小遮光片的長度，故AD正確．