Question

【题目】在“探究动能定理”实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置，在水平气垫导轨上安装了两个光电门M、N，滑块上固定一遮光条，细线绕过定滑轮将滑块与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码。已知遮光条的宽度为d,滑块和遮光条的总质量为m。

(1)接通气源，滑块从A位置由静止释放，读出遮光条通过光电门M、N的时间分别为、，力传感器的示数，改变钩码质量，重复上述实验。

①为探究在M、N间运动过程中细线拉力对滑块做的功W和滑块动能增量的关系，还需要测量的物理量是 ___ (写出名称及符号)。

②利用实验中直接测量的物理量表示需探究的关系式为____。

(2)保持钩码质量不变，改变光电门N的位置，重复实验，根据实验数据作出从M到N过程中细线拉力对滑块做的功W与滑块到达N点时速度二次方的关系图象，如图乙所示，则图线的斜率表示_____，图线在横轴上的截距表示______

(3)下列不必要考虑的实验操作和要求有______(请填写选项前对应的字母)。

A.测量钩码的质量

B.调节气垫导轨水平

C.调节滑轮使细线与气垫导轨平行

D.保证滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量

Answer 1

【答案】 （1）①光电门M、N间的距离L;（3） ② （2） 滑块经过光电门M时速度的二次方； （3）AD

【解析】（1）①根据动能定理的表达式： ，还需要测出光电门M、N间的距离L。

②， ，利用实验中直接测量的物理量表示需探究的动能定理的表达式为：

（2）根据动能定理的表达式： ，W与滑块到达N点时速度二次方的关系图象中，图线的斜率表示m/2，图线在横轴上的截距表示滑块经过光电门M时速度的二次方。

（3）因为有力传感器测量滑块受到的拉力，所以不必测量钩码的质量，也不必保证滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量。