Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用水平氣墊導(dǎo)軌組成的實(shí)驗(yàn)裝置來“探究做功與物體動能變化的關(guān)系”，如圖甲所示。已知遮光條寬度為d，滑塊從圖示位置到光電門位置之間的距離為L，滑塊與遮光條的總質(zhì)量為M，鉤碼的總質(zhì)量為m。已知當(dāng)?shù)刂亓�加速�?/span>g=10m/s2，本實(shí)驗(yàn)忽略空氣阻力。

(1)實(shí)驗(yàn)前____________(填“需要”或“不需要”)將氣墊導(dǎo)軌適當(dāng)傾斜；

(2)實(shí)驗(yàn)時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間為t，則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度v=______________；

(3)本實(shí)驗(yàn)中由于沒有找到合適的滑塊，無法滿足滑塊質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量m，則

①滑塊從圖示位置到光電門過程中合外力對滑塊做的功W_______mgL(填“大于”、“等于”或“小于”)。

②通過多次改變光電門到滑塊初始位置之間的距離L來探究做功與物體動能變化的關(guān)系，測得多組數(shù)據(jù)并作出-L圖象如圖乙所示則由圖像得到=_______

Answer 1

【答案】（1）不需要 （2）d/t 小于 1

【解析】

(1).氣墊導(dǎo)軌是一種現(xiàn)代化的力學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器。它利用小型氣源將壓縮空氣送入導(dǎo)軌內(nèi)腔。空氣再由導(dǎo)軌表面上的小孔中噴出，在導(dǎo)軌表面與滑行器內(nèi)表面之間形成很薄的氣墊層。滑塊就浮在氣墊層上，與軌面脫離接觸，因而能在軌面上做近似無阻力的直線運(yùn)動，極大地減小了在實(shí)驗(yàn)中由于摩擦力引起的誤差，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果接近理論值，因此實(shí)驗(yàn)前不需要將氣墊導(dǎo)軌適當(dāng)傾斜。

(2).滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度v=

(3).①在無法滿足滑塊質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量m的情況下，細(xì)線上的拉力小于鉤碼的重力mg，所以滑塊從圖示位置到光電門過程中合外力對滑塊做的功WmgL。

②由動能定理得：mgL=(M

v=

變形得=L

由圖像知斜率=10

可得=1

故答案為：（1）不需要；（2）d/t；(3)小于；1