Question

【题目】某同学利用如图所示装置探究“合力做功与动能变化的关系”，AB是足够长的斜面，CD为粗糙程度相同且足够长的水平木板，二者由一个小圆弧平滑连接。将带有遮光片的小滑块P从斜面AB上不同位置由静止释放，滑块P将以不同速度通过光电门Q，最后停在长木板CD上某处。已知重力加速度为g。

(1)已知滑块P上遮光片的宽度为d，滑块经过光电门时遮光片的挡光时间为△t，则滑块经过光电门Q时的速度为_____。

(2)要探究合力对滑块做功与滑块动能变化的关系，除了要测出滑块通过光电门时的速度外，还需要知道或测量的物理量是_____。

A．滑块P的质量m

B．滑块P与斜面AB间的动摩擦因数

C．滑块P与水平长木板CD间的动摩擦因数

D．滑块P经过光电门后停止的位置距光电门的距离x

(3)如果关系式_______（用题中已知量的字母和所选择的物理量的字母表示）成立，则合力对滑块所做的功等于滑块动能的变化。

Answer 1

【答案】 CD

【解析】

根据题中所给器材明确实验的设计原理和过程。

(1)[1]滑块经过光电门Q时的速度为

；

(2)[2]设滑块质量为m，由动能定理可知，

，

解得

，

因此需要知道或测量的物理量为：滑块P与水平长木板CD间的动摩擦因数，滑块P经过光电门后停止的位置距光电门的距离x；

(3)[3]那么

成立，则合力对滑块所做的功等于滑块动能的变化。