Question

【題目】如圖所示的實驗裝置可以驗證動能定理表達式。水平氣墊導軌上A處固定安裝一個光電門，滑塊上固定一遮光條，滑塊前端固定拉力傳感器并通過細線繞過氣墊導軌左端定滑輪與鉤碼相連，滑塊從靜止釋放，釋放時遮光條位于氣墊導軌上位置的上方.

(1)某同學用游標卡尺測量遮光條寬度,如圖所示，則 =_____ .

(2)實驗時接通氣源穩定后，滑塊靜止釋放，由數字計時器讀出遮光條通過光電門的時間差為，測得滑塊(包括遮光條)與拉力傳感器的總質量為,為了測量拉力對滑塊做的功，需要測量和記錄的物理量是__________ (寫出物理量及對應的符號)，若滑塊運動過程中表達式_________在誤差允許的范圍內成立，即可驗證動能定理。

(3)下列不必要的實驗要求是____(請填寫選 項前對應的字母).

A.調整氣墊導軌到水平狀態

B.應使滑塊(包括遮光條)的質量遠大于鉤碼的質量

C.已知當地重力加速度

D.應使牽引滑塊的細線與氣墊導軌平行

Answer 1

【答案】0.220 拉力傳感器示數F 間的距離、 BC

【解析】

由題意可知考查驗證動能定理實驗，根據實驗原理分析可得。

(1) [1] 游標卡尺為20分度，精確度為0.05mm，(2+0.05×4)mm=2.20mm=0.220 cm

(2) [2] 功的計算式W=FL，所以要記錄拉力傳感器示數F A、B間的距離L，

(3) [4]

A．調整氣墊導軌到水平狀態，才能保證滑塊運動過程中受到的合外力恒定，故A操作有必要。

B．該實驗中有拉力傳感器，力F可以測出，力F的大小不用鉤碼的重力來表示，所以滑塊(包括遮光條)的質量沒有必要遠大于鉤碼的質量，故B符合題意；

C．驗證的表達式中不含重力加速度g，所以沒有必要知道當地的重力加速度。故C符合題意。

D．應使牽引滑塊的細線與氣墊導軌平行， 這樣才能保證滑塊運動過程中合外力恒定，故D不符合題意。