Question

【題目】某同學驗證動能定理的實驗裝置如圖甲所示．水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌；導軌上A點處有一帶遮光片的長方形滑塊，其總質量為M，實驗步驟如下：

①用游標卡尺測出遮光片的寬度d；

②安裝好實驗器材，給氣墊導軌接上氣源，然后讀出拉力傳感器的示數，記為F，同時從氣墊導軌刻度尺上讀出滑塊與光電門之間的距離L；

③剪斷細繩，讓滑塊滑向光電門，并記錄滑塊通過光電門的時間t；

④多次改變滑塊與光電門之間的距離，記錄相應的L與t的值，結果如下表所示：

	1	2	3	4	5
L（m）	0．600	0．800	1．000	1．200	1．400
t（ms）	8．22	7．17	6．44	5．85	5．43
（104s－2）	1．48	1．95	2．41	2．92	3．39

試分析下列問題：

（1）用游標卡尺測量遮光片寬度d的測量結果如圖乙所示，則d＝________cm．

（2）剪斷細繩后，滑塊開始加速下滑，則其受到的合外力為________．

（3）剪斷細繩后，在滑塊從A運動至B的過程中，合外力對滑塊、遮光片組成的系統做的功可表示為W＝_____，動能的增加量可表示為ΔEk＝________；若動能定理成立，則在本實驗中與L的關系式為＝________．

Answer 1

【答案】（1）1．00cm； （2）F; （3） W＝FL ; ΔEk＝Mv2＝M2 ; ＝．

【解析】試題分析：（1）寬度d的讀數為：1．0cm+0×0．1mm=1．00cm；

（2）繩子剪斷前，繩子的拉力為F，剪斷后，則滑塊受到的合外力為：F合=F

（3）滑塊從A處到達B處時，滑塊、遮光片組成的系統，合外力做的功為：W=FL；動能增加量為：根據動能定理，則有：得：