【題目】如圖所示是某同學(xué)探究動能定理的實(shí)驗(yàn)裝置.已知重力加速度為g,不計(jì)滑輪摩擦阻力.該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

a.將長木板傾斜放置,小車放在長木板上,長木板旁放置兩個光電門A和B,砂桶通過滑輪與小車相連.
b.調(diào)整長木板傾角,使得小車恰好能在細(xì)繩的拉力作用下勻速下滑.測得砂和砂桶的總質(zhì)量為m.
c.某時(shí)刻剪斷細(xì)繩,小車由靜止開始加速運(yùn)動.
d.測得擋光片通過光電門A的時(shí)間為△t1 , 通過光電門B的時(shí)間為△t2 , 擋光片寬度為d,小車質(zhì)量為M,兩個光電門A和B之間的距離為L.
e.依據(jù)以上數(shù)據(jù)探究動能定理.
(1)根據(jù)以上步驟,你認(rèn)為以下關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程的表述正確的是
A.實(shí)驗(yàn)時(shí),先接通光電門,后剪斷細(xì)繩
B.實(shí)驗(yàn)時(shí),小車加速運(yùn)動的合外力為F=Mg
C.實(shí)驗(yàn)過程不需要測出斜面的傾角
D.實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)滿足砂和砂桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M
(2)小車經(jīng)過光電門A、B的瞬時(shí)速度為vA=、vB= . 如果關(guān)系式在誤差允許范圍內(nèi)成立,就驗(yàn)證了動能定理.

【答案】
(1)A,C
(2),,
【解析】解:(1)A、按照操作規(guī)程,應(yīng)先接通光電門后釋放滑塊,否則可能滑塊已經(jīng)通過光電門,光電門還沒有工作,測不出滑塊通過光電門A的時(shí)間,故A正確.

B、平衡時(shí),除了繩子拉力以外的力的合力與繩子的拉力等值反向,實(shí)驗(yàn)時(shí),剪短細(xì)繩,則小車加速運(yùn)動的合外力為F=mg,故B錯誤.

C、實(shí)驗(yàn)過程中,傾斜木板的目的是平衡摩擦力,不需要測出斜面的傾角,故C正確.

D、實(shí)驗(yàn)時(shí),剪短細(xì)線,砂和砂桶不隨小車運(yùn)動,無需考慮砂和砂桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)是否小于小車質(zhì)量M,故D錯誤.

故選:AC.(2)由于遮光條比較小,通過光電門的時(shí)間極短,因此可以利用平均速度來代替其瞬時(shí)速度,因此滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度分別為:vA= 、vB=

小車從A到B的過程中,其合力做功mgL,系統(tǒng)動能的增加,增量為: = ,因此只要比較二者是否相等,即可探究合外力做功與動能改變量之間關(guān)系是否相等.即如果關(guān)系式 在誤差允許范圍內(nèi)成立,就驗(yàn)證了動能定理.

故答案為:(1)AC;(2) ; ;

實(shí)驗(yàn)操作時(shí)應(yīng)先接通光電門后釋放滑塊,小車加速運(yùn)動的合外力為F=mg,傾斜木板的目的是平衡摩擦力,不需要測出斜面的傾角,根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知無需考慮砂和砂桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)是否小于小車質(zhì)量M.

本實(shí)驗(yàn)中由于遮光條通過光電門的時(shí)間極短,因此可以利用平均速度來代替其瞬時(shí)速度大;小車從A到B的過程中,其合力做功mgL,系統(tǒng)動能的增加,增量為: ,因此只要比較二者是否相等,即可探究合外力做功與動能改變量之間關(guān)系是否相等.

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