Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組利用圖甲所示裝置探究動(dòng)能定理。斜面體固定在桌面上，帶長方形遮光片的滑塊（總質(zhì)量為M）放在斜面體上的A處，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與沙桶相連；B、C兩處安裝有相同的光電門，可以測量遮光片通過光電門的擋光時(shí)間。向下輕推滑塊，觀察光電門的示數(shù)，通過增減沙桶中的沙子，直至遮光片通過兩光電門時(shí)光電門的示數(shù)相等為止，測得此時(shí)沙桶及桶內(nèi)沙的總質(zhì)量為m。撤去細(xì)線和沙桶，讓滑塊從A處由靜止釋放，記錄遮光片通過光電門C的遮光時(shí)間t，測最A、C間的距離L。

(1)用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度b，其示數(shù)如圖乙所示，則b=__________mm。

(2)撤去細(xì)線和沙桶后，滑塊從A處由靜止釋放，通過光電門C時(shí)的速度大小v=_____（用對應(yīng)物理量的符號(hào)表示）。

(3)撤去細(xì)線和沙桶后，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，滑塊所受合力做的功與其動(dòng)能變化的關(guān)系式為_______（用M、m、b、t、L以及重力加速度大小g表示）。

(4)下列做法中，可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是_______（填寫選項(xiàng)前的字母序號(hào)）。

A．桌面調(diào)成水平 B．滑塊左側(cè)的細(xì)線與斜面平行 C．m<<M

Answer 1

【答案】3.80 B

【解析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度

(2)[2]撤去細(xì)線和沙桶后，滑塊從A處由靜止釋放，通過光電門C時(shí)的速度大小

(3)[3]遮光片通過兩個(gè)光電門時(shí)光電門的示數(shù)相等，說明滑塊沿斜面向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑塊受力平衡，則有

mg=Mgsinθ-f

撤去沙桶后，滑塊沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所受合力

F合=Mgsinθ-f

解得

F合=mg

合力對滑塊做的功

W=F合L=mgL

該過程中滑塊動(dòng)能的變化

在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，應(yīng)有

即

(4)[4]本實(shí)驗(yàn)不需要測量斜面的傾角和高度，桌面是否水平與實(shí)驗(yàn)誤差無關(guān)；只要滑塊能沿斜面向下勻速運(yùn)動(dòng)，則說明滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)所受的合力都為mg，不必滿足mM這一條件。