Question

【題目】如圖甲所示的裝置，可用于探究恒力做功與速度變化的關系．水平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤。

(1)實驗需要用20分度的游標卡尺測量擋光板的寬度d，如圖乙所示，d＝________mm.

(2)實驗時首先保持軌道水平，通過調整砝碼盤里的質量讓小車做勻速運動以實現平衡摩擦力，再進行后面的操作，并在實驗中獲得以下測量數據：小車、力傳感器和擋光板的總質量M，平衡摩擦力時砝碼和砝碼盤的總質量m0，擋光板的寬度d，光電門1和2的中心距離s。某次實驗過程，力傳感器的讀數為F，小車通過光電門1和光電門2的擋光時間分別為t1、t2(小車通過光電門2后，砝碼盤才落地)，砝碼盤和砝碼的質量為m，已知重力加速度為g，則以小車為研究對象，實驗要驗證的表達式是________．

A．mgs＝M()2－M()2 B．(m－m0)gs＝M()2－M()2

C．(F－m0g)s＝M()2－M()2 D．Fs＝M()2－M()2

Answer 1

【答案】5.50C

【解析】

（1）游標卡尺的主尺讀數為5mm，游標讀數為0.05×10mm=0.50mm，則d=5.50mm．
（2）根據極短時間內的平均速度等于瞬時速度知，小車通過光電門1和光電門2的瞬時速度分別為v1＝，v2＝，

則小車動能的增加量為：Mv22Mv12=M()2M()2，

外力對小車做的功W=（F-m0g）s，

則需要驗證的表達式為：（F-m0g）s=M()2M()2．故選C．