某实验小组利用力传感器和光电门传感器探究“动能定理．将力传感器固定在小车上.用不可伸长的细线通过一个定滑轮与重物G相连.力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平轨道上A.B两点各固定一个光电门传感器.用于测量小车的速度v1和v2.如图所示．在小车上放置砝码来改变小车质量.用不同的重物G来改变拉力的大小.摩擦� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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某实验小组利用力传感器和光电门传感器探究“动能定理”．将力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线通过一个定滑轮与重物G相连，力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平轨道上A、B两点各固定一个光电门传感器，用于测量小车的速度v₁和v₂，如图所示．在小车上放置砝码来改变小车质量，用不同的重物G来改变拉力的大小，摩擦力不计．
（1）实验主要步骤如下：
①测量小车和拉力传感器的总质量M₁，把细线的一端固定在力传感器上，另一端通过定滑轮与重物G相连，正确连接所需电路；
②将小车停在点C，由静止开始释放小车，小车在细线拉动下运动，除了光电门传感器测量速度和力传感器测量拉力的数据以外，还应该记录的物理量为两光电门间的距离L；
③改变小车的质量或重物的质量，重复②的操作．
（2）表格中M是M₁与小车中砝码质量之和，△E为动能变化量，F是拉力传感器的拉力，W是F在A、B间所做的功．表中的△E₃=0.600J，W₃=0.610J（结果保留三位有效数字）．

次数	M/kg	\|v₂²-v₁²\|/m²s^-2	△E/J	F/N	W/J
1	0.500	0.760	0.190	0.400	0.200
2	0.500	1.65	0.413	0.840	0.420
3	0.500	2.40	△E₃	1.22	W₃
4	1.00	2.40	1.20	2.42	1.21
5	1.00	2.84	1.42	2.86	1.43

分析要探究动能定理就需要求出力对小车做的总功和小车动能的变化，这就要求必须知道小车发生的位移即两光电门间距离．

解答解：（1）根据动能定理知因要求总功必须已知小车位移，故除了光电门传感器测量速度和力传感器测量拉力的数据以外，还应该记录的物理量为两光电门间的距离L．
（2）由△E=$\frac{1}{2}M{{v}_{2}}^{2}$-$\frac{1}{2}M{{v}_{1}}^{2}$得△E₃=$\frac{1}{2}$×0.500×2.40=0.600J，
根据表中数据由功公式W=FL，可求出两光电门间距离L=$\frac{W}{F}$=0.5m，
所以W₃=F₃L=1.22×0.5J=0.610J．
故答案为：（1）两光电门间的距离L；（2）0.600J，0.610J

点评做实验题时应先根据实验原理写出有关公式再讨论即可，同时理解动能定理的应用，注意光电门测量瞬时速度的原理．

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