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【题目】某实验小组用图甲实验装置探究合力做功与动能变化的关系。铁架台竖直固定放置在水平桌面上,长木板一端放置在水平桌面边缘P处,另一端放置在铁架台竖直铁杆上,使长木板倾斜放置,长木板P处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时的挡光时间。实验步骤是:

①用游标卡尺测出滑块的挡光宽度L,用天平测量滑块的质量m

②平衡摩擦力:以木板放置在水平桌面上的P处为轴,调节长木板在铁架台上的放置位置,使滑块恰好沿木板向下做匀速运动。在铁架台竖直杆上记下此位置Q1,用刻度尺测出Q1到水平面的高度H

③保持P位置不变,长木板一端放置在铁架台竖直杆Q2上。用刻度尺量出Q1Q2的距离h1,将滑块从Q2位置由静止释放,由光电门计时器读出滑块的挡光时间t1

④保持P位置不变,重新调节长木板一端在铁架台上的放置位置,重复步骤③数次。

Ⅰ.滑块沿长木板由Q2运动到P的过程中,用测量的物理量回答下列问题(重力加速度已知为g):

(1)滑块通过光电门时的动能Ek________

(2)滑块克服摩擦力做的功Wf________

(3) 合力对滑块做的功W________

Ⅱ.某学生以铁架台竖起杆上的放置位置到Q1的距离h为横坐标,以滑块通过光电门的挡光时间平方倒数 为纵坐标,根据测量数据在坐标中描点画出如图乙所示直线,直线延长线没有过坐标原点,其原因主要是______________________________

【答案】m mgH mgh1 平衡摩擦力倾角过大

【解析】

(1)滑块经过光电门的速度:动能m

(2)P点到铁架台的水平距离为d,PQ1与水平面的夹角为α由题意知,从Q1P做匀速运动可得:PQ2与水平面的夹角为βPQ2的长度为S,则从Q2P克服摩擦力做功:;合力做功:;(4)乙图

平衡摩擦倾角过大

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A. 都等于

B. 0

C. 0

D. 0

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B. 液滴将保持不动

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