Question

【题目】用如图所示装置来探究功和动能变化的关系，木板上固定两个完全相同的遮光条A、B，用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计C相连，木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上，轨道放在水平桌面上，P为小桶（内有砂子），滑轮质量、摩擦不计，重力加速度大小为g。

（1）实验中轨道应倾斜一定角度，这样做的目的是__________.

（2）用游标卡尺测量遮光条的宽度d.

（3）实验主要步骤如下：

①测量木板（含遮光条）的质量M，测量两遮光条间的距离L，按图正确连接器材；

②小桶P（内有沙子）的质量_________（填“需要”“不需要”）远小于木块（含遮光条）的质量。

③将木板左端与轨道左端对齐，静止释放木板，木板在细线拉动下运动，记录弹簧测力计示数F及遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2，则遮光条B、A通过光电门的过程中木板动能的变化量ΔEk=______，合外力对木板做功W=________；（用字母M、t1、t2、d、L、F表示）

④在小桶中增加砂子，重复③的操作，比较W、ΔEk的大小，得出实验结论.

Answer 1

【答案】平衡木板受到的摩擦力 不需要 FL

【解析】

第一空.为了使绳子拉力充当合力，即细线拉力做的功等于合力对小车做的功应先平衡摩擦力；

第二空.测量木板（含遮光条）的质量M，测量两遮光条间的距离L，按图正确连接器材；由于有弹簧秤能够测量拉力，所以没有必要使小桶P的总质量远小于木板的质量；

第三空.遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2，则遮光条B、A通过光电门的速度分别为，，则动能的变化为：.

第四空.合力所做的功就是绳子拉力做的功，W合=FL.