Question

【题目】如图所示是某实验小组利用气垫导轨测量“功和动能变化的关系”的装置．气垫导轨的两个底脚间距为L，两光电门A、B中心的距离s保持不变，改变导轨右侧底脚相同垫块的个数，可以改变高度h.

(1)用游标卡尺测出滑块上遮光条宽度d，如图所示，d＝________mm.释放滑块，光电门A、B分别测出滑块遮光条挡光的时间为tA，tB，滑块在光电门A位置的瞬时速度vA的大小为________(用字母表示)．

(2)下列有关实验操作的说法正确的是________．

A. 实验前需先测量滑块的质量

B. 每次实验都要使滑块从静止开始滑下

C. 每次实验都要使滑块从同一位置滑下

D. 要先接通电源后释放滑块

(3)如果该实验小组通过测量作出的ΔEk-h图象为过原点的直线，则________(选填“能”或“不能”)说明动能变化和合外力做功成正比．

Answer 1

【答案】5.80 D 能

【解析】

(1)游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数, 经过光电门的速度可以由经过光电门时的平均速度表示.(2)根据动能定律的实验原理分析实验的操作步骤；(3)从函数表达式结合动能定理分析图象的物理意义.

(1)由图所示游标卡尺可知，主尺示数为5mm，游标尺示数为16×0.05mm=0.80mm，游标卡尺读数d=5mm+0.80mm=5.80mm.

经过光电门的速度可以由经过光电门时的平均速度表示,则有.

(2)A、本实验是探究动能定理，只有重力做功有，表达式两边的质量可约掉，则不需要测滑块的质量即可探究；故A错误.

B、C、探究动能定理时只要能测量出滑块过A点和B点的瞬时速度，用光电门即可，故不需要滑块从静止开始运动或从同一位置释放；故B，C均错误.

D、气垫导轨只有接通电源后才能从气孔喷出气体让滑块不接触导轨，从而不受摩擦力；故要先通电后释放滑块；故D正确.

故选D.

(3)根据动能定理,合外力做功，若，则图象为倾斜直线，斜率为，即能说明动能变化和合外力做功成正比.