Question

【題目】利用如圖所示的實驗裝置做“探究合外力做的功與物體動能改變量的關系”實驗，將光電門固定在軌道上的B點，用重物通過細線拉小車，小車質量為M，保持小車質量不變，改變所掛重物質量m進行多次實驗，每次小車都從同一位置A由靜止釋放(g取10 m/s2)。

(1)完成該實驗時，________(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力；

(2)實驗時，發現傳感器示數明顯不等于重物的重力，其原因是__________________。

(3)在正確規范操作后，實驗時除了需要讀出傳感器的示數F，測出小車質量M，還需測量的物理量有________，驗證動能定理的表達式為________(用測得的物理量表示)。

Answer 1

【答案】 需要 m不遠小于M A、B間的距離L、遮光條寬度d和遮光條通過光電門的時間t

【解析】試題分析：（1）據實驗操作要求可知需要平衡摩擦力．該實驗中由于已經用傳感器測出繩子拉力大小，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量，但會導致二者明顯差別．光電門測速度的原理是用平均速度來代替瞬時速度，根據功能關系可以求出需要驗證的關系式．

（1）由于該實驗只有繩子的拉力，所以不能有摩擦力做功，所以需要平衡摩擦力．

（2）由于沒有滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量，導致傳感器示數明顯不等于重物的重力．

（3）小車的速度，由動能定理得，由此可知，實驗還需要測量A、B間的距離L，遮光條寬度d和遮光條通過光電門的時間t