Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示的裝置探究功和動能變化的關(guān)系。他們將寬度為d的擋光片固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線將小車通過一個定滑輪與砝碼盤相連，在水平實(shí)驗(yàn)臺上的A、B兩點(diǎn)各安裝一個光電門，記錄小車通過A、B時的遮光時間。若小車（含擋光片）的質(zhì)量為M，砝碼盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m。

（1）實(shí)驗(yàn)前，為了消除摩擦力對小車運(yùn)動的影響，應(yīng)取下砝碼盤，將木板的________（填“左”或“右”）端適當(dāng)墊高，使小車通過兩光電門的_________。

（2）在完成（1）的操作后，為確保小車運(yùn)動中受到的合力與砝碼盤中盤中砝碼的總重力大致相等，m、M應(yīng)滿足的關(guān)系是_________。

（3）用游標(biāo)卡尺測量擋光片的寬度d如圖乙所示，則d=_________mm。

（4）將小車停在C點(diǎn)，在砝碼盤中放上砝碼，小車在細(xì)線拉動下運(yùn)動，小車通過A、B時的遮光時間分別為，用刻度尺量得A、B之間的距離為s。已知重力加速度為g，則本實(shí)驗(yàn)最終要探究的數(shù)學(xué)表達(dá)式應(yīng)該是：_________（用代表物理量的字母表示）。

Answer 1

【答案】 左 遮光時間相等 9.30

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將木板左端略微抬高，使小車通過兩光電門的遮光時間相等的目的是平衡摩擦力，小車受到的拉力等于其合力，細(xì)線的拉力對小車做的功等于合力對小車做的功；

（2）只有當(dāng)M遠(yuǎn)大于m時，砝碼盤和盤中砝碼的重力才等于繩子的拉力，即滿足M遠(yuǎn)大于m時可以用砝碼盤和盤中砝碼的重力做的功代替小車合力做的功；

（3）游標(biāo)卡尺的主尺示數(shù)為0.9cm=9mm，游標(biāo)尺示數(shù)為6×0.05mm=0.30mm，則擋光片的寬度d=9mm+0.30mm=9.30mm

(4).A至B過程中小車的合外力做功等于砝碼盤和盤中砝碼受到的重力做功，即，小車通過A時的速度： ，小車通過B時的速度： ；

則小車通過A、B過程中動能的變化量，本實(shí)驗(yàn)最終要探究的數(shù)學(xué)表達(dá)式應(yīng)該是