Question

【题目】某学习小组用如图所示的实验装置探究做功与动能变化的关系。在水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一沙桶相连，沙桶和里面的细沙总质量为m；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B处有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间为t，d表示遮光片的宽度，L表示遮光片右侧初位置至光电门之间的距离，用g表示重力加速度。

(1)该同学首先用游标卡尺测量了遮光片的宽度，如图所示，遮光片宽度的测量值d=___cm；

(2)让沙桶内盛上适量细沙，测出沙桶和细沙的总质量m，调整导轨倾角，让滑块恰好在A处静止。剪断细绳后，滑块开始加速下滑，记录遮光片通过光电门的时间t；保持滑块的质量M和遮光片右侧初位置至光电门之间的距离L不变，改变沙桶内细沙的质量和导轨倾角，重复以上步骤，通过每次实验记录的m和t，描点作出了一个线性关系的图象，从而更直观地研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系，处理数据时应作出的图象是________(请填写选项前对应的字母)。

A．t —m图象 B． t2—m图象 C． t2 —图象 D．—m2图象

(3)为了减小上述实验中的误差，下列实验要求中不必要的一项是________(请填写选项前对应的字母)

A．应使沙桶和细沙的总质量m远小于滑块和遮光片的总质量M

B．应使A位置与光电门间的距离适当大些

C．遮光片的宽度要适当小些

D．应使细线与气垫导轨平行

Answer 1

【答案】0.235 C A

【解析】

(1)[1]由游标卡尺测量出遮光片的宽度

(2)[2]测出沙桶和细沙的总质量m，调整气垫导轨倾角，让滑块恰好在A处静止，则：

剪断细绳后，滑块开始加速下滑，滑块所受合力

滑块沿气垫导轨滑行L，合外力对它所做功

滑块过光电门的速度

滑块沿气垫导轨滑行L过程，滑块动能变化

若合外力对它所做功等于滑块动能的变化，则

整理得：

为得到线性关系图象，则应作图象

A．t—m图象，与分析不符，故A项不符合题意；

B．t2—m图象，与分析不符，故B项不符合题意；

C．t2—图象，与分析相符，故C项符合题意；

D．—m2图象，与分析不符，故D项不符合题意。

(3)[3] A．据(2)分析知，滑块下滑过程中合力等于沙桶和细沙的总重力，故A项不必要，即A项符合题意；

B．应使A位置与光电门间的距离适当大些，减小测量L的相对误差．故B项必要，即B项不符合题意；

C．滑块过光电门的速度是用遮光片通过光电门的平均速度替代，则遮光片的宽度要适当小些，以减小速度测量的误差．故C项必要，即C项不符合题意；

D．细线与气垫导轨平行时，细线断后，滑块受到的合力才等于细线未断时细线中的拉力．故D项必要，即D项不符合题意。