Question

11．如图甲所示是某同学探究动能定理实验的装置．他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．

（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=2.25mm．
（2）实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，若要得到滑块的动能，还需要测量的物理量是滑块的质量m，若由力传感器测出拉力F的大小，要得到合外力对滑块所做的总功，还需要测量的物理量是A与B间的距离s，要验证动能定理的表达式为Fs=$\frac{m{d}^{2}}{2{t}^{2}}$．

Answer 1

分析 （1）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数．
（2）根据动能的计算公式与动能定理分析答题，求出需要验证的表达式．

解答 解：（1）由图示游标卡尺可知，其示数为：d=2mm+5×0.05mm=2.25mm．
（2）测出遮光条的宽度d与遮光条通过光电门的时间t可以求出滑块的速度v，
需要测滑块的动能还需要测出滑块的质量m；
要求合外力做的功需要测出滑块的位移，即A与B间的距离s；
滑块的速度：v=$\frac{d}{t}$，由动能定理得：Fs=$\frac{1}{2}$mv²-0=$\frac{m{d}^{2}}{2{t}^{2}}$，
需要验证的表达式为：Fs=$\frac{m{d}^{2}}{2{t}^{2}}$；
故答案为：（1）2.25；（2）滑块的质量m；A与B的距离s；Fs=$\frac{m{d}^{2}}{2{t}^{2}}$．

点评 本体考查了游标卡尺读数、确定实验需要测量的量、求需要验证的表达式，要掌握常用器材的使用及读数方法；游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数，游标卡尺不需要估读．