Question

【題目】如圖所示，為驗證動能定理的實驗裝置，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光滑軌道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，細線與軌道平行(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)實驗主要步驟如下:

①測量小車、傳感器及遮光條的總質量M，測量兩遮光條的距離L，按圖甲正確連接器材。

②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tA和tB，則驗證動能定理的表達式為__________(用字母M、F、L、d、tA、tB表示)。

Answer 1

【答案】（1）0．400

（2）不需要

（3）

【解析】

試題（1）螺旋測微器的讀數為

（2）因為可以通過傳感器讀出力的大小，不需要滿足M遠大于m

（3）遮光條A、B通過光電門的速度分別為，則動能的變化量為，拉力做功為，則驗證的動能定理表達式為