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)刂亓�加速度�?/span>g。

(1)該小組成員用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條(如圖乙所示)的寬度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)前需要調(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(guò)光電門的時(shí)間△t=1.2×10-2s，則滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速v=_________m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

(3)在本次實(shí)驗(yàn)中為了確保細(xì)線拉力所做的功與鉤碼重力做的功近似相等，則滑塊與遮光條的總質(zhì)量M與鉤碼的質(zhì)量m間應(yīng)滿足_________，本實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量是___________________________(用文字說(shuō)明并用相應(yīng)的字母表示)。

(4)本實(shí)驗(yàn)中可通過(guò)改變鉤碼的質(zhì)量測(cè)得多組數(shù)據(jù)并作出-m圖象來(lái)進(jìn)行探究，則下列圖象中符合真實(shí)實(shí)驗(yàn)情況的是__________________。

Answer 1

【答案】 0.600; 0.55 ； 開始滑塊靜止時(shí)逆光條到光電門的距離S; C;

【解析】（1）遮光條的寬度為；

（2）滑塊經(jīng)過(guò)光電門的瞬時(shí)速度為；

（3）令細(xì)線的拉力為T，則有，及，所以只有當(dāng)時(shí)， ，即當(dāng)時(shí)細(xì)線拉力做的功與鉤碼重力所做的功近似相等，細(xì)線拉力做的功為，即需要測(cè)量開始滑塊靜止時(shí)遮光條到光電門的距離s；

（4）保持滑塊與遮光條的總質(zhì)量M不變，細(xì)線拉力做的功，滑塊與遮光條的動(dòng)能改變量，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得，由牛頓第二定律可得， ，聯(lián)立解得，即圖像為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，但當(dāng)鉤碼的質(zhì)量不能遠(yuǎn)小于滑塊與遮光條的總質(zhì)量時(shí)，有，兩式相比可知，圖像斜率會(huì)變小，故直線末端將會(huì)發(fā)生完全，C正確；