Question

【題目】現利用如圖甲所示的裝置探究“動能定理”，實驗操作如下（當地重力加速度為g）：

①先測出小車的質量M按圖示安裝好實驗裝置，再測量兩光電門之間的距離L，掛上沙桶可適當倒人少量沙子；

②調節長木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長木板向下運動，且通過兩個光電門的時間相等；

③取下細繩和沙桶保持長木板的傾角不變，將小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，記錄小車先后通過光電門1和2時顯示的時間t1、t2，并測量此時沙子和沙桶的總質量m；

④重新掛上細繩和沙桶，改變沙桶中沙子的質量，重復步驟②③。

(1)如圖乙所示，用50分度的游標卡尺測得小車上遮光片的寬度d=_____mm。

(2)本實驗中若表達式_____成立，則驗證了動能定理。

Answer 1

【答案】5.20

【解析】

(1)[1]游標卡尺1刻度線前面有5個格子，依據后面格子數和主尺格子數的關系推測，游標卡尺的零刻線前面對應的主尺讀數為5mm，游標尺上第10個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數為

10×0.02mm=0.20mm

所以最終讀數為

5mm+0.20mm=5.20mm

(2)[2]小車從光電門1下滑至光電門1過程合外力做的總功

小車動能變化量

實驗中若表達式成立，則驗證了動能定理。