[题目]某实验小组用图甲所示的装置探究功和动能变化的关系.他们将宽度为d的挡光片固定在小车上.用不可伸长的细线将小车通过一个定滑轮与砝码盘相连.在水平实验台上的A.B两点各安装一个光电门.记录小车通过A.B时的遮光时间.若小车的质量为M.砝码盘和盘中砝码的总质量为m.(1)实验前.为了消除摩擦力对小车运动的影响.应取下砝码盘.将木� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】某实验小组用图甲所示的装置探究功和动能变化的关系。他们将宽度为d的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将小车通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平实验台上的A、B两点各安装一个光电门，记录小车通过A、B时的遮光时间。若小车（含挡光片）的质量为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m。

（1）实验前，为了消除摩擦力对小车运动的影响，应取下砝码盘，将木板的________（填“左”或“右”）端适当垫高，使小车通过两光电门的_________。

（2）在完成（1）的操作后，为确保小车运动中受到的合力与砝码盘中盘中砝码的总重力大致相等，m、M应满足的关系是_________。

（3）用游标卡尺测量挡光片的宽度d如图乙所示，则d=_________mm。

（4）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，小车通过A、B时的遮光时间分别为，用刻度尺量得A、B之间的距离为s。已知重力加速度为g，则本实验最终要探究的数学表达式应该是：_________（用代表物理量的字母表示）。

【答案】左遮光时间相等 9.30

【解析】（1）实验前应将木板左端略微抬高，使小车通过两光电门的遮光时间相等的目的是平衡摩擦力，小车受到的拉力等于其合力，细线的拉力对小车做的功等于合力对小车做的功；

（2）只有当M远大于m时，砝码盘和盘中砝码的重力才等于绳子的拉力，即满足M远大于m时可以用砝码盘和盘中砝码的重力做的功代替小车合力做的功；

（3）游标卡尺的主尺示数为0.9cm=9mm，游标尺示数为6×0.05mm=0.30mm，则挡光片的宽度d=9mm+0.30mm=9.30mm

(4).A至B过程中小车的合外力做功等于砝码盘和盘中砝码受到的重力做功，即，小车通过A时的速度：，小车通过B时的速度：；

则小车通过A、B过程中动能的变化量，本实验最终要探究的数学表达式应该是

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【答案】(1) (2)

【解析】解：① 缸内气体的温度缓慢降低时，其压强不变，活塞A、B一起向右移动，

对理想气体有，

由题可知，，

由盖-吕萨克定律可得：，

解得，

由于，说明活塞A未碰到大圆筒底部，故活塞A、B向右移动的位移为1.2L；

②大活塞刚刚碰到大圆筒底部时有，

由盖-吕萨克定律可得

解得，

当缸内封闭气体与缸外大气达到热平衡时有，

气体发生等容变化，由查理定律

解得

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