Question

某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理．

（1）將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，安裝好實(shí)驗(yàn)器材，從圖中讀出兩光電門中心之間的距離S=  cm；

（2）測(cè)量擋光條的寬度d，記錄擋光條通過(guò)光電門1和2所用的時(shí)間△t₁和△t₂，并從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力F，為了完成實(shí)驗(yàn)，還需要直接測(cè)量的一個(gè)物理量是     ；

（3）該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量？   （填“是”或“否”）

Answer 1

考點(diǎn)：探究功與速度變化的關(guān)系．

專題：實(shí)驗(yàn)題；動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．

分析：（1）先明確刻度尺的分度值，讀數(shù)時(shí)注意估讀一位；

（2）光電門測(cè)速度的原理是用平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，根據(jù)功能關(guān)系可以求出需要驗(yàn)證的關(guān)系式，進(jìn)而得到還需要測(cè)量的物理量；

（3）該實(shí)驗(yàn)中由于已經(jīng)用傳感器測(cè)出繩子拉力大小，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．

解答：  解：（1）光電門1處刻度尺讀數(shù)為：23.0cm，光電門2處刻度尺讀數(shù)為：73.0cm，故兩光電門中心之間的距離s=73.0cm﹣23.0cm=50.0cm；

（2）由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度．

滑塊通過(guò)光電門1速度為：v₁=

滑塊通過(guò)光電門2速度為：v₂=

根據(jù)功能關(guān)系需要驗(yàn)證的關(guān)系式為：Fs=Mv₂²﹣Mv₁²=M（）²﹣M（）²

可見還需要測(cè)量出M，即滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量；

（3）該實(shí)驗(yàn)中由于已經(jīng)用傳感器測(cè)出繩子拉力大小，不是將砝碼和砝碼盤的重力作為小車的拉力，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．

故答案為：（1）50.0；（2）滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量M；（3）否．

點(diǎn)評(píng)：了解光電門測(cè)量瞬時(shí)速度的原理，實(shí)驗(yàn)中我們要清楚研究對(duì)象和研究過(guò)程，對(duì)于系統(tǒng)我們要考慮全面，同時(shí)明確實(shí)驗(yàn)原理是解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的前提．