Question

【题目】利用如图甲所示的装置来完成探究功和动能关系的实验，不可伸长的细绳绕过定滑轮把小车和砝码盘连在一起，通过测量经过光电门A、B的速度和A、B之间的距离来完成探究过程。

实验主要步骤如下：

（1）实验中小车总质量应该远大于砝码质量，这样做的目的是________________________；

（2）如图乙，用游标卡尺测量挡光片宽度d＝_____mm，再用刻度尺量得A、B之间的距离为L；

（3）将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车（含挡光片）及小车中砝码的质量之和为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车通过A、B时的遮光时间分别为t1、t2，则可以探究A至B过程中合外力做功与动能的变化的关系，已知重力加速度为g，探究结果的表达式是________________________（用相应的字母m、M、t1、t2、L、d表示，忽略一切摩擦）；

（4）在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复③的操作。

Answer 1

【答案】把砝码盘的总重力作为绳的拉力8.25

【解析】

（1）当小车质量远大于砝码质量时可以近似认为小车受到的拉力等于砝码和盘的总重力；
（2）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数；
（3）求出小车经过光电门时的速度，然后应用动能定理求出表达式；

（1）当小车质量远大于砝码质量时可以近似认为小车受到的拉力等于砝码与砝码盘的总重力；
（2）由图示游标卡尺可知，遮光片的宽度：；
（3）小车经过光电门时的速度：，
小车运动过程，由动能定理得：
即：。