Question

圖（1）是“用DIS驗證變力做功情況下的動能定理”的實驗裝置
圖．圖（2）是在計算機上顯示出的F-S圖象．
（1）圖（1）中兩個擋光片分別經(jīng)過光電門測量的是

 

和

 

．
圖（2）中F-S圖線下的面積為

 

；
（2）實驗中還需另外測量的一個物理量是

 

；
（3）將

 

與

 

進行比較，便可驗證變力做功的動能定理．

Answer 1

分析：知道光電門測量瞬時速度的原理．圖（2）中F-S圖線下的面積即FS，功的計算公式為W=FS；
根據(jù)瞬時速度從而求出動能變化量，根據(jù)動能定理的表達式，若要驗證W=

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mv02還需測量小車的質量．

解答：解：（1）利用瞬時速度和平均速度近似相等的原理，圖（1）中兩個擋光片分別經(jīng)過光電門測量的是擋光片a經(jīng)過光電門傳感器時小車速度v₀，和擋光片b經(jīng)過光電門傳感器時小車速度v_t；結合數(shù)學知識及功的表達式知圖（2）中F-S圖線下的面積為此過程變力做的功W；
（2）根據(jù)動能定理的表達式，若要驗證W=

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mv02還需測量小車的總質量；
（3）根據(jù)將小車動能變化量△E_k=

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mv02與變力做的功進行比較即可驗證變力做功的動能定理；
故答案為：（1）擋光片a經(jīng)過光電門傳感器時小車速度v₀，擋光片b經(jīng)過光電門傳感器時小車速度v_t；此過程變力做的功W；
（2）小車以及裝在上面的傳感器以及磁鐵等的總質量m；
（3）小車動能變化量△E_k=

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mv02，變力做的功W．

點評：知道運用平均速度代替瞬時速度的思想．先理解實驗的原理的是解決問題的關鍵．