Question

【题目】某实验小组的同学欲“探究做功与速度变化的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为物体，B为光电门，C为力的传感器，D为遮光片，P为小桶(内有砂子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦。

(1)他们用游标卡尺测出了遮光片的宽度d(如图乙所示)，则遮光片的宽度为____mm；又测出了物体(包括遮光条)的质量为m。

(2)将物体放在某一位置，测出此位置时遮光片前端到光电门的距离s，计算出遮光片中点到光电门的距离x，然后将物体由静止释放，读出物体通过光电门时的遮光时间t；再多次改变s，计算出相应的x，读出对应的时间t；并在物体运动过程中记录了传感器的示数F，根据所记录的数据，作出以x为横坐标，以为纵坐标的图像。在实验过程中，有同学提出应平衡摩擦力。你认为实验中是否必须平衡摩擦力?__________(填“是”或“否”)

(3)除了x和t外，下列物理量中，必须测量的物理量是________(填物理量前面的序号)

A．遮光片宽度d

B．物体质量m

C．传感器示数F

(4)通过正确的操作，各物理量均采用国际单位，作出的图像是一条直线，计算得出直线的斜率为k。实验完成后，一位同学发现，根据前面测出的物理量，还可以得出物体与水平面间的动摩擦因数μ，则μ=_________(用实验中测出的物理量的字母表示)

Answer 1

【答案】3.85 否 A

【解析】

(1)[1]游标卡尺的固定刻度读数为3mm，游标读数为

0.05×17mm=0.85mm

所以最终读数为3.85mm。

(2)[2]由于该实验探究的为“做功与速度变化的关系”，实验中物体所受合外力不发生变化，则无需平衡摩擦力。

(3)[3]为计算物体通过B点时的速度，需要测得遮光条的宽度，故选A。

(4)[4]对物体由动能定理可得

化简后可得

可得

又有

解得