Question

【題目】如圖所示，氣墊導(dǎo)軌上質(zhì)量為M的滑塊通過輕質(zhì)細繩繞過輕質(zhì)動滑輪與拉力傳感器相連，動滑輪下懸掛質(zhì)量為m的鉤碼，滑塊上遮光條寬度為d。實驗時，滑塊由靜止釋放，測得遮光條通過光電門的時間為Δt，拉力傳感器的讀數(shù)為F。

（1）用游標卡尺測量遮光條寬度，其讀數(shù)為_____ cm；

（2）某同學(xué)在“探究繩子拉力對滑塊做功與滑塊動能變化的關(guān)系”實驗時，記錄滑塊的初位置與光電門的距離L及擋光條通過光電門的時間Δt，測得多組L和Δt值。應(yīng)用圖象法處理數(shù)據(jù)時，為了獲得線性圖象應(yīng)作 _________圖象（選填“”、“ ”或“”），該圖象的斜率k=______；

（3）該同學(xué)通過實驗發(fā)現(xiàn)：繩子拉力F做的功總大于滑塊動能的變化量。若實驗數(shù)據(jù)測量準確，出現(xiàn)該情況的可能原因是______。

A．鉤碼質(zhì)量m未遠小于滑塊質(zhì)量M

B．滑塊運動過程中克服阻力做功

C．氣墊導(dǎo)軌沒有調(diào)節(jié)水平

D．沒有考慮動滑輪的質(zhì)量

（4）若用上述裝置研究系統(tǒng)（含滑塊、鉤碼）機械能守恒，設(shè)滑塊由靜止開始的釋放點與光電門的距離為L、擋光條通過光電門的時間為Δt，則滿足關(guān)系式_______（用已知量符號表示）時，運動過程中系統(tǒng)機械能守恒。

Answer 1

【答案】 0.355 BC

【解析】（1）用游標卡尺測量遮光條寬度，其讀數(shù)為：0.3cm+0.05mm×11=0.355 cm；

（2）由動能定理： ，則 ，則為了獲得線性圖象應(yīng)作圖像；該圖象的斜率；

（3）因此實驗中應(yīng)用了力傳感器，則不需要鉤碼質(zhì)量m遠小于滑塊質(zhì)量M，選項A錯誤；滑塊運動過程中克服阻力做功，使得滑塊動能的變化量小于繩子拉力F做的功，選項B正確；氣墊導(dǎo)軌沒有調(diào)節(jié)水平，滑塊要克服重力做功，使得滑塊動能的變化量小于繩子拉力F做的功，選項C正確；因此實驗中應(yīng)用了力傳感器，則動滑輪的質(zhì)量對實驗無影響，選項D錯誤；故選BC.

（4）拉力對系統(tǒng)做功：W=mgL；滑塊的速度，則鉤碼的速度為 ；則系統(tǒng)動能的增量：；則若運動過程中系統(tǒng)機械能守恒，則滿足關(guān)系式：.