Question

【題目】如圖是“探究做功與速度變化關系”的實驗裝置，已知重力加速度為g，不計滑輪摩擦阻力，實驗步驟如下：

a．將長木板傾斜放置，小車放在長木板上，通過細繩跨過定滑輪與砂桶相連，長木板旁放置一個光電門；

b．調整長木板傾角，使得小車恰好能在細繩的拉力作用下勻速下滑，測得砂和砂桶的總質量為m，擋光片寬度為d，小車質量為M；

c．記錄小車初始位置，測出小車在此位置時擋光片到光電門的距離L，剪斷細繩，小車由靜止開始加速運動，測得擋光片通過光電門的時間為△t；

d．移動光電門的位置，重新測量L，讓小車從步驟c中的初始位置由靜止釋放，重新測得擋光片通過光電門的時間△t；

e．重復d步驟，測得若干組L和△t．

（1）如圖所示，用游標卡尺測量擋光片的寬度d＝_______cm；小車通過光電門的速度為___________（用題給的字母表示）；

（2）小車加速下滑時所受合力___________（填“大于”、“小于”或“等于”）砂和砂桶的重力；實驗時，___________滿足砂和砂桶的總質量m遠小于小車質量M（填“需要”或“不需要” ）；則小車合力所做的功為____________；

（3）根據實驗數據，畫出L－圖象如圖所示，則圖象的斜率k＝_________（用題中字母表示）。

Answer 1

【答案】0.675cm 等于 不需要 或

【解析】

（1）擋光片的寬度d＝0.6cm+170.05cm=0.675cm

小車通過光電門的速度為v=

（2）由步驟b可知小車恰好能在細繩的拉力作用下勻速下滑，則剪斷細繩以后，小車加速下滑時所受合力就等于砂和砂桶的重力mg，實驗時不需要滿足砂和砂桶的總質量m遠小于小車質量M，小車合力所做的功為W=mgL.或者由動能定理W=.

（3）對小車由動能定理得：mgL=,L=，可知圖象的斜率k＝

答案為：(1)0.675cm；(2) ；(3)等于；(4)不需要；(5)或；(6)