Question

【題目】如圖所示，一端固定滑輪的長木板放在桌面上，將光電門固定在木板上的B點，用重物通過細線拉小車，且重物與力的傳感器相連，若利用此實驗裝置做“探究合外力做的功與物體動能改變量的關系實驗”，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10m/s2）．

（1）完成該實驗時，____________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；

（2）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，通過光電門的擋光時間t及遮光條的寬度d，還需要測量的物理量是________。由實驗得到合外力對小車做的功與小車動能改變量的關系式為________（用測得的物理量表示）。

Answer 1

【答案】需要 A、B的間距x

【解析】

（1）本實驗需要平衡摩擦力，如果存在摩擦力，則細線對小車的拉力就不是小車的合外力，則合外力的功無法具體計算。

（2）小車通過光電門的速度為，根據動能定理：，所以還需要測量的量是A、B的間距x，根據上式可得：合外力對小車做的功與小車動能改變量的關系式為