Question

【題目】利用圖示實驗裝置“探究做功與物體動能變化關系”，圖中1、2是光電計時器的光電門，光電計時器可記錄滑塊上的遮光片P通過光電門的時間，實驗時光電門1固定，光電門2位置可以改變。(重力加速度大小為g)

(1)為了計算滑塊通過光電門的速度，先用游標卡尺測量遮光片的寬度如圖，遮光片的寬度d=______mm；

(2)用天平測量出帶著遮光片時滑塊的質量為M，鉤碼的質量為m，將滑塊用輕繩與鉤碼連接，調節木板左端墊片的位置，當輕推滑塊通過光電門1、2所用的時間相等，說明滑塊勻速運動；

(3)不掛鉤碼，滑塊從光電門1上方位置釋放，記錄遮光片通過光電門1、2時間t1、t2，用刻度尺測量兩個光電門距離L，滑塊從光電門1運動到光電門2的過程，外力做功為______，動能變化量為___________(用t1、t2、d、M、m、L和g表示)，并進行比較；

(4)改變光電門2及滑塊的釋放位置，多次重復實驗步驟(3)；

(5)利用圖象處理相應的實驗數據，探究做功與物體動能變化關系。

Answer 1

【答案】4.30 mgL

【解析】

根據題意可知，本題考查“探究做功與物體動能變化關系”，根據實驗原理，運動光電門求出瞬時速度，找出外力功和動能變化分析求解；

（1）游標卡尺的讀數為：；

（3）掛鉤碼時，整體勻速下滑，不掛鉤碼時，滑塊受到的外力大小等于鉤碼重力，即大小為，則外力的功為：；

通過光電門1的瞬時速度為：，通過光電門2的瞬時速度為：

則動能變化量為：。