Question

【題目】某實驗小組利用如圖甲所示的裝置探究功和動能變化的關系，他們將寬度為d的擋光片固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與砝碼盤相連，在水平桌面上的A、B兩點各安裝一個光電門，記錄小車通過A、B時的遮光時間，小車中可以放置砝碼。

（Ⅰ）實驗中木板略微傾斜，這樣做目的是

A．為了平衡小車所受到的摩擦力

B．為了增大小車下滑的加速度

C．可使得細線拉力對小車做的功等于合力對小車做的功

D．為了使釋放小車后,小車能勻加速下滑

（Ⅱ）實驗主要步驟如下：

①將小車停在C點，在砝碼盤中放上砝碼，小車在細線拉動下運動，記錄此時小車及小車中砝碼的質量之和為，砝碼盤和盤中砝碼的總質量為m，小車通過A、B時的遮光時間分別為、，則小車通過A、B過程中動能的變化量ΔE=_______（用字母、、、d表示）。

②在小車中增減砝碼或在砝碼盤中增減砝碼，重復①的操作。

（Ⅲ）若在本實驗中木板保持水平而沒有平衡摩擦力，假設小車與水平長木板之間的動摩擦因數為。利用上面的實驗器材完成實驗，保證小車質量不變，改變砝碼盤中砝碼的數量（取繩子拉力近似等于砝碼盤及盤中砝碼的總重力），測得多組m、、的數據，并得到m與的關系圖像如圖丙所示。已知圖像在縱軸上的截距為b，直線PQ的斜率為k，A、B兩點的距離為s，擋光片的寬度為d，則=_______（用字母b、d、s、k、g表示）。

Answer 1

【答案】（Ⅰ）AC ； （Ⅱ）； （Ⅲ）

【解析】試題分析：（Ⅰ）木板略微傾斜的目的是平衡摩擦力，小車受到的拉力等于其合力，細線的拉力對小車做的功等于合力對小車做的功，故ACD正確。

（Ⅱ）①小車通過A時的速度：，小車通過B時的速度：；

則小車通過A、B過程中動能的變化量；

（Ⅲ）由動能定理得：，

則：，由圖示圖示可知：，，

摩擦力：，解得：。