Question

【題目】如圖所示的實驗裝置可以用來探究動能定理，長木板傾斜放置，小車（裝有擋光片）放在長木板上，長木板旁放置兩個距離為L的光電門A和B，質量為m的重物通過滑輪與小車相連，調整長木板的傾角，使得小車恰好在細繩的拉力作用下處于平衡狀態，某時刻剪斷細繩，小車加速運動，測得擋光片通過光電門A的時間為△t1，通過光電門B的時間為△t2，擋光片的寬度為d，小車的質量為M，重力加速度為g，不計小車運動中所受的摩擦阻力.小車加速運動時受到的合力F＝______；小車經過光電門A、B的瞬時速度vA＝______、vB＝______，如果關系式_______在誤差允許的范圍內成立，即驗證了動能定理.

Answer 1

【答案】mg

【解析】

由于小車在重物的拉力作用下處于平衡狀態，去掉拉力，小車受到的合力就等于繩子的拉力，因此合力F＝mg；擋光片經過光電門時的平均速度,，由于擋光時間極短，可以認為平均速度等于瞬時速度，合力做功為W＝mgL，動能變化為，如果這兩部分相等，就算是驗證了動能定理,即驗證關系式.