Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?/span>g。

（1）該小組成員用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d＝_________cm，用天平測(cè)得滑塊與遮光條的總質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m。

（2）實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌使之水平，實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間Δt＝1.0×10-2 s，則滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v＝____m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

（3）在本實(shí)驗(yàn)中為了確保細(xì)線拉力所做的功與鉤碼重力所做的功近似相等，則滑塊與遮光條的總質(zhì)量M與鉤碼的質(zhì)量m間的關(guān)系應(yīng)滿足M_________（填“”“”或“＝”）m。

（4）本實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量是：___________________________________________。

Answer 1

【答案】0.430 0.43 滑塊釋放時(shí)遮光條到光電門的距離x

【解析】

（1）根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法讀出游標(biāo)卡尺的讀數(shù)；

（2）遮光條較窄，認(rèn)為勻速穿過光電門，根據(jù)v=d/△t得出瞬時(shí)速度；

（3）根據(jù)牛頓第二定律求出細(xì)線拉力的表達(dá)式，據(jù)此作答；

（4）根據(jù)細(xì)線拉力做的功為W=mgx，據(jù)此作答。

（1）由游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可得遮光條的寬度為d=4mm+0.05×6mm=4.30mm=0.430cm；

（2）滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為v=d/△t=（0.430×102）/1.0×102m/s=0.43m/s；

（3）令細(xì)線拉力為T，則有T=Ma及mg-T=ma，T=，

所以只有滿足M＞＞m時(shí)，細(xì)線拉力才近似等于鉤碼重力，細(xì)線拉力所做的功與鉤碼重力做的功才近似相等；

（4）細(xì)線拉力做的功為W=mgx，即需要測(cè)定滑塊上的遮光條的初位置到光電門的距離x；