Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌裝置來(lái)探究“做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”, 圖示為實(shí)驗(yàn)裝置示意圖. 利用氣墊導(dǎo)軌上的光電門(mén)可測(cè)出滑塊上的細(xì)窄擋光片經(jīng)過(guò)時(shí)的擋光時(shí)間.重力加速度為,氣墊導(dǎo)軌水平放置,不計(jì)滑輕和導(dǎo)軌摩擦.實(shí)驗(yàn)步驟如下:

A.測(cè)出擋光片的寬度為,滑塊與擋光片的質(zhì)量為;

B.輕細(xì)線的一端固定在滑塊上,另一端繞過(guò)定滑輪掛上一砝碼盤(pán), 盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量為,細(xì)繩與導(dǎo)軌行;

C.讓滑塊靜止放在導(dǎo)軌左側(cè)的某一位置,測(cè)出擋光片到光電門(mén)的距離為;

D.釋放滑塊,測(cè)出擋光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間為;

E.改變砝碼的質(zhì)量,保證滑塊每次都在同一位置由靜止釋放,光電門(mén)可測(cè)得對(duì)應(yīng)的擋光時(shí)間.

（1）滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)速度的計(jì)算式_____(用題目中所給的字母來(lái)表達(dá))

（2）細(xì)線的拉力做功的表達(dá)式為_____,滑塊的動(dòng)能改變的表達(dá)式為 _____(用題目中所給的字母來(lái)表示)

（3）我們可以通過(guò)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)來(lái)建立的關(guān)系圖像來(lái)進(jìn)行更準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,則圖示中哪一項(xiàng)更符合真實(shí)的實(shí)驗(yàn)情況（_____）

A.

B.

C.

Answer 1

【答案】 mgx 丙

【解析】

（1）根據(jù)很短時(shí)間內(nèi)，平均速度等于瞬時(shí)速度，即可求解；

（2）根據(jù)拉力做功表達(dá)式，以及熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即可求解；

（3）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式結(jié)合牛頓第二定律求出-m的關(guān)系式，從而選擇圖象．

（1）根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度的大小，可知小滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)速度的大小是v=．

（2）由題意可知，細(xì)線的拉力做功，則即為盤(pán)和砝碼對(duì)應(yīng)重力做的功，即：mgx；

滑塊的動(dòng)能改變表達(dá)為Ek=

（3）該實(shí)驗(yàn)中保持滑塊質(zhì)量M不變，因此有：v2=2as，a=，

而a=，所以．

砝碼質(zhì)量m增加不能遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量時(shí)，直線在末端發(fā)生彎曲，則此結(jié)果對(duì)應(yīng)于圖中的圖丙．