Question

【題目】如圖甲所示，為“探究外力做功與物體動能變化之間關系”的實驗裝置，較長的小車的前端固定有力傳感器，能測出小車所受的拉力，小車上固定兩個完全相同的遮光條A、B，小車、傳感器及遮光條的總質量為M，小車放在安裝有定滑輪和光電門的軌道D上，光電門可記錄遮光條A、B通過它時的擋光時間。用不可伸長的細線將小車與質量為m的重物相連，軌道放在水平桌面上，（滑輪質量、摩擦不計）。

(1)用螺旋測微器測遮光條的寬度，如圖乙所示，則遮光條的寬度d= ______ mm；

(2)實驗過程中 ______ 滿足M遠大于m（填“需要”或“不需要”）；

(3)以下操作必要的是 ______ （選填選項前的字母）．

A．在未掛鉤碼時，將木板的左端墊高以平衡摩擦力

B．在懸掛鉤碼后，將木板的左端墊高以平衡摩擦力

C．調節木板右端定滑輪的高度，使牽引小車的細繩與木板平行

D．所加鉤碼的質量盡可能大一些

(4)若在某次測量中，測得兩遮光條間的距離為L，按圖甲正確連接器材，由靜止釋放小車，小車在細線拉動下運動，記錄傳感器的示數F及遮光條A、B經過光電門的擋光時間t1和t2，則需要探究的表達式為 ___________ （用題目中表示物理量的字母表示）。

Answer 1

【答案】 0.400 不需要 AC

【解析】（1）由圖所示螺旋測微器可知，其示數為0mm+4.0×0.01mm=0.400mm；

（2）本實驗要外力做功與小車動能變化的關系，而小車的動能為 ，較長的小車的前端固定有力傳感器，直接測力，故不需要滿足M遠大于m；

（3）操作必要的是在未掛鉤碼時，將木板的左端墊高以平衡摩擦力，調節木板右端定滑輪的高度，使牽引小車的細繩與木板平行，不必要的所加鉤碼的質量盡可能大一些，故選AC；

（4）外力做功與小車動能變化的關系為