Question

【題目】某實驗小組利用圖示裝置進行“探究動能定理”的實驗，實驗步驟如下：

A．掛上鉤碼，調節長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運動；調整光電門與斜面垂直；

B．取下輕繩和鉤碼，保持A中調節好的長木板傾角不變，接通光電門電源，然后讓小車從長木板頂端靜止下滑，記錄小車通過光電門的時間t

C．重新掛上細繩和鉤碼，改變鉤碼的個數，重復A到B的步驟．

回答下列問題：

（1）按上述方案做實驗，長木板表面粗糙對實驗結果是否有影響？__________（填“是”或“否”）；

（2）若要驗證動能定理的表達式，已知遮光條的寬度d，還需測量的物理量有______；（多選項）

A．懸掛鉤碼的總質量m

B．長木板的傾角θ

C．小車的質量M

D．釋放小車時遮光條正中間到光電門沿斜面距離L

E．釋放小車時小車前端到光電門沿斜面距離L

（3）根據實驗所測的物理量，動能定理的表達式為：________（重力加速度為g）

（4）本實驗采用光電門測速，造成速度測量誤差，具體的原因是__________________

Answer 1

【答案】(1)否； (2)ACD； (3)； （4） 測量的是遮光條通過光電門的中間時刻速度，實驗需要的是中間位移速度

【解析】

（1）小車在重力、斜面彈力、摩擦力、細線拉力作用下處于平衡狀態，撤去鉤碼后小車的合外力等于鉤碼的重力，所以長木板表面粗糙對實驗結果沒有影響；

（2）根據動能定理可知，合外力對小車做的功等于小車動能的變化量，則有：mgL＝Mv2所以要測量懸掛鉤碼的總質量m，釋放小車時遮光條正中間到光電門沿斜面距離L，小車的質量M，故選ACD.

（3）根據實驗所測的物理量，動能定理的表達式為：mgL＝Mv2，其中的解得

（4）造成誤差的原因是：測量的是遮光條通過光電門的中間時刻速度，實驗需要的是中間位移速度.