Question

【題目】用如圖所示裝置來探究功和動能變化的關系，木板上固定兩個完全相同的遮光條A、B，用不可伸長的細線將木板通過兩個滑輪與彈簧測力計C相連，木板放在安裝有定滑輪和光電門的軌道D上，軌道放在水平桌面上，P為小桶（內有砂子），滑輪質量、摩擦不計，重力加速度大小為g。

（1）實驗中軌道應傾斜一定角度，這樣做的目的是__________.

（2）用游標卡尺測量遮光條的寬度d.

（3）實驗主要步驟如下：

①測量木板（含遮光條）的質量M，測量兩遮光條間的距離L，按圖正確連接器材；

②小桶P（內有沙子）的質量_________（填“需要”“不需要”）遠小于木塊（含遮光條）的質量。

③將木板左端與軌道左端對齊，靜止釋放木板，木板在細線拉動下運動，記錄彈簧測力計示數F及遮光條B、A先后經過光電門的時間為t1、t2，則遮光條B、A通過光電門的過程中木板動能的變化量ΔEk=______，合外力對木板做功W=________；（用字母M、t1、t2、d、L、F表示）

④在小桶中增加砂子，重復③的操作，比較W、ΔEk的大小，得出實驗結論.

Answer 1

【答案】平衡木板受到的摩擦力 不需要 FL

【解析】

第一空.為了使繩子拉力充當合力，即細線拉力做的功等于合力對小車做的功應先平衡摩擦力；

第二空.測量木板（含遮光條）的質量M，測量兩遮光條間的距離L，按圖正確連接器材；由于有彈簧秤能夠測量拉力，所以沒有必要使小桶P的總質量遠小于木板的質量；

第三空.遮光條B、A先后經過光電門的時間為t1、t2，則遮光條B、A通過光電門的速度分別為，，則動能的變化為：.

第四空.合力所做的功就是繩子拉力做的功，W合=FL.