Question

【题目】某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理。

（1）安装好实验器材，要调节气垫导轨调至水平。操作应该是不挂砝码盘和细线，如果滑块 则气垫导轨调整至水平状态。

（2）从装置图中读出两光电门中心之间的距离s＝ cm；通过下图游标卡尺测得挡光条的宽度d= mm

（3）挡光条的宽度为d，记录挡光条通过光电门1和2所用的时间Δt1和Δt2，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F，为了完成实验，还需要直接测量的一个物理量是 ；

（4）实验所验证的动能定理的表达式 （用（2）（3）中字母表示）

（5）该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量？ （填“是”或“否”）。

Answer 1

【答案】（1）能在气垫导轨上静止或做匀速运动或滑块经过两个光电门的时间相等（2）50.00cm；2.25mm

（3）滑块、挡光条和拉力传感器的总质量m（4）（5）否

【解析】

试题（1）实验时要调整气垫导轨水平．不挂钩码和细线，接通气源，如果滑块能在气垫导轨上静止或做匀速运动或滑块经两个光电门的时间相等，则表示气垫导轨调整至水平状态

（2）光电门1的中心刻度为20.30cm，光电门2的中心刻度为70.30cm，所以光电门中心之间的距离s=50.00cm，游标卡尺的读数为

（3）要计算动能，还需要测量总质量，即滑块、挡光条和拉力传感器的总质量m

（4）拉力所做的功为，通过光电门1的速度为，通过光电门2的速度为，故滑块的动能变化量为，根据动能定理可得

（5）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量