Question

【題目】如圖所示是某同學探究動能定理的實驗裝置.已知重力加速度為g，不計滑輪摩擦阻力，該同學的實驗步驟如下：

a.將長木板傾斜放置，小車放在長木板上，長木板旁放置兩個光電門A和B，砂桶通過滑輪與小車相連.

b.調整長木板傾角，使得小車恰好能在細繩的拉力作用下勻速下滑，測得砂和砂桶的總質量為m.

c.某時刻剪斷細繩，小車由靜止開始加速運動.

d.測得擋光片通過光電門A的時間為Δt1，通過光電門B的時間為Δt2，擋光片寬度為d，小車質量為M，兩個光電門A和B之間的距離為L.

e.依據以上數據探究動能定理.

(1)根據以上步驟，你認為以下關于實驗過程的表述正確的是________.

A.實驗時，先接通光電門，后剪斷細繩

B.實驗時，小車加速運動的合外力為F＝Mg

C.實驗過程不需要測出斜面的傾角

D.實驗時，應滿足砂和砂桶的總質量m遠小于小車質量M

(2)小車經過光電門A、B的瞬時速度為vA＝_______、vB＝_______.如果關系式_______在誤差允許范圍內成立，就驗證了動能定理.

Answer 1

【答案】 AC

【解析】(1) A：實驗時，先接通光電門，后剪斷細繩。才能保證測出擋光片通過光電門的時間。故A項正確。

B：實驗時，調整長木板傾角，使得小車恰好能在細繩的拉力作用下勻速下滑，測得砂和砂桶的總質量為m，則、；剪斷細繩，小車由靜止開始加速運動，小車加速運動的合外力，解得。故B項錯誤。

CD：由B項分析可知，不需測測出斜面的傾角，不需滿足砂和砂桶的總質量m遠小于小車質量M。故C項正確，D項錯誤。

(2) 小車經過光電門A的瞬時速度

小車經過光電門A、B的瞬時速度

小車由A運動到B的過程，合外力做的功，小車動能的變化量。則關系式在誤差允許范圍內成立，就驗證了動能定理。