Question

光电计时器是一种研究物体运动情况的常见计时器，其结构如图题甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接受装置．当有物体从a、b之间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用图题13乙所示的装置设计一个“探究恒力做功与动能改变关系”的实验，图中A B是水平桌面，C D是一端带有定滑轮的等厚长木板。将光电门固定在靠近木板滑轮一端的F点 (与之连接的光电计时器没有画出)。小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板上的E点由静止释放，由光电门连接的计时器显示窄片K的挡光时间。

(1) 若已测得窄片的宽度为，并用米尺测得E、F两点间距为L，且L》d，与光电门连接的计时器显示的挡光时间为t，小车的质量为M,所挂的重物质量为m.则小车经过F点小车的动能表达式E_K=            ；(说明：本题的（1）（2）（3）的结果均用题中所给的字母表示)
(2) 如果研究对象是小车，请写出验证本实验的表达式是                      ；如果研究对象是小车和重物这一整体,验证本实验的表达式应是                  ；

Answer 1

(1)             (2分)
（2） mgL=            (2分)
mgL＝      (2分)

(1) 小车通过光电门时所用时间较短，可看作匀速运动，速度为，由动能公式可知小车经过F点小车的动能表达式EK=(2)重力势能的减小量mgh=mgL,所以表达式为mgL= ，研究对象是整体，整体重力势能的减小量为mgL，动能增加量为