Question

【題目】用如圖所示的實驗裝置完成“探究動能定理”的實驗，請補充完整下列實驗步驟的相關內容：

(1)用天平測量小車和遮光片的總質量M、砝碼盤的質量m0；用游標卡尺測量遮光片的寬度d，按圖所示安裝好實驗裝置，用米尺測量出兩光電門之間的距離為s。

(2)在砝碼盤中放入適量砝碼；適當調節長木板的傾角，直到輕推小車，遮光片先后經過光電門A和光電門B的時間相等。

(3)取下細線和砝碼盤，記下________(填寫相應物理量及其符號)。

(4)讓小車從靠近滑輪處由靜止釋放，用數字毫秒計分別測出遮光片經過光電門A和光電門B所用的時間ΔtA和ΔtB。

(5)步驟(4)中，小車從光電門A下滑至光電門B過程合外力做的總功W合＝________，小車動能變化量ΔEk＝________(用上述步驟中的物理量表示，重力加速度為g)，比較W合和ΔEk的值，找出兩者之間的關系。

(6)重新掛上細線和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質量，重復(2)～(5)步驟。

(7)本實驗中，以下操作或要求是為了減小實驗誤差的是________。

A.盡量減小兩光電門間的距離s

B.調整滑輪，使細線與長木板平行

C.砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量

Answer 1

【答案】砝碼盤中砝碼的質量m (m＋m0)gs B

【解析】

（3）在砝碼盤中放入適量砝碼，適當調節長木板的傾角，直到輕推小車，遮光片先后經過光電門A和光電門B的時間相等，此時小車做勻速運動，取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質量m；
（5）取下細繩和砝碼盤后，小車受到的合力即為砝碼盤和盤中砝碼的總重力，小車從光電門A下滑至光電門B過程合外力做的總功W合=（m+m0）gs，由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度．滑塊通過光電門1速度vA=，滑塊通過光電門2速度vB=，小車動能變化量△Ek=MvB2MvA2=M()2M()2；
（7）盡量增大兩光電門間的距離s，距離大一些，誤差小一些，故A錯誤；調整滑輪，使細線與長木板平行，否則撤去繩子后，合力不等于繩子拉力，故B正確；本實驗沒有用砝碼盤和盤中砝碼的重力代替繩子的拉力，不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量，故C錯誤．故選B.