Question

【題目】如圖所示是某同學(xué)探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置.已知重力加速度為g，不計(jì)滑輪摩擦阻力，該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a.將長木板傾斜放置，小車放在長木板上，長木板旁放置兩個(gè)光電門A和B，砂桶通過滑輪與小車相連.

b.調(diào)整長木板傾角，使得小車恰好能在細(xì)繩的拉力作用下勻速下滑，測得砂和砂桶的總質(zhì)量為m.

c.某時(shí)刻剪斷細(xì)繩，小車由靜止開始加速運(yùn)動(dòng).

d.測得擋光片通過光電門A的時(shí)間為Δt1，通過光電門B的時(shí)間為Δt2，擋光片寬度為d，小車質(zhì)量為M，兩個(gè)光電門A和B之間的距離為L.

e.依據(jù)以上數(shù)據(jù)探究動(dòng)能定理.

(1)根據(jù)以上步驟，你認(rèn)為以下關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程的表述正確的是________.

A.實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通光電門，后剪斷細(xì)繩

B.實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車加速運(yùn)動(dòng)的合外力為F＝Mg

C.實(shí)驗(yàn)過程不需要測出斜面的傾角

D.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)滿足砂和砂桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M

(2)小車經(jīng)過光電門A、B的瞬時(shí)速度為vA＝_______、vB＝_______.如果關(guān)系式_______在誤差允許范圍內(nèi)成立，就驗(yàn)證了動(dòng)能定理.

Answer 1

【答案】(1)AC (2)

【解析】

（1）A.實(shí)驗(yàn)時(shí)為了減小誤差，需要先接通光電門，后剪斷細(xì)繩讓小車運(yùn)動(dòng)，A正確

B.實(shí)驗(yàn)中步驟b平衡了小車運(yùn)動(dòng)的摩擦力，所以下車受的合外力為重力沿斜面向下的分力：，B錯(cuò)誤

C.因?yàn)樯昂蜕巴暗目傊亓εc小車重力沿斜面向下的分力相等，所以實(shí)驗(yàn)中不需測量斜面傾角來求合外力，合外力就等于砂和砂桶的總重力，C正確

D.實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證動(dòng)能定理，用砂和砂桶的總重力計(jì)算小車沿斜面向下的分力，所以不需要滿足m遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M，D錯(cuò)誤

（2）光電門的原理：因?yàn)檎诠鈼l寬度很小，用遮光條通過光電門的平均速度代替滑塊通過光電門的瞬時(shí)速度，所以通過A的速度：，通過B的速度：，根據(jù)動(dòng)能定理：，所以要驗(yàn)證的就是：