Question

【題目】如圖所示的裝置，可用于探究恒力做功與速度變化的關系。水平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤，實驗首先保持軌道水平，通過調整砝碼盤里砝碼的質量讓小車做勻速運動以實現平衡摩擦力，再進行后面的操作，并在實驗中獲得以下測量數據：小車、力傳感器和擋光板的總質量M，平衡摩擦力時砝碼和砝碼盤的總質量，擋光板的寬度d，光電門1和2的中心距離s。

（1）實驗需用20分度的游標卡尺測量擋光板的寬度d，如圖所示， 。

（2）某次實驗過程：力傳感器的讀數為F，小車通過光電門1和2的擋光時間分別為、（小車通過光電門2后，砝碼盤才落地），砝碼盤和砝碼的總質量為m，已知重力加速度為，則對該小車，實驗要驗證的表達式是 。

Answer 1

【答案】（1）；（2）

【解析】試題分析：（1）游標卡尺的主尺讀數為，游標讀數等于，

所以最終讀數為：。

（2）由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度

滑塊通過光電門1速度為：，

滑塊通過光電門2速度為：，

根據功能關系需要驗證的關系式為：。