Question

【題目】某同學驗證動能定理的實驗裝置如圖甲所示。水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌；導軌上A點處有一帶遮光片的長方形滑塊，其總質量為M，實驗步驟如下：

①用游標卡尺測出遮光片的寬度d；

②安裝好實驗器材，給氣墊導軌接上氣源，然后讀出拉力傳感器的示數，記為F，同時從氣墊導軌刻度尺上讀出滑塊與光電門之間的距離L；

③剪斷細繩，讓滑塊滑向光電門，并記錄滑塊通過光電門的時間t；

④多次改變滑塊與光電門之間的距離，記錄相應的L與t的值，并計算相應的 。

試分析下列問題：

(1)用游標卡尺測量遮光片寬度d的測量結果如圖所示，則d＝________cm。

(2)剪斷細繩后，滑塊開始加速下滑，則其受到的合外力為________。

(3)剪斷細繩后，在滑塊從A運動至B的過程中，合外力對滑塊、遮光片組成的系統做的功可表示為W＝________。若動能定理成立，則在本實驗中與L的關系式為＝________。

Answer 1

【答案】1.00cm F W＝FL

【解析】

（1）寬度d的讀數為：1.0cm+0×0.1mm=1.00cm；
（2）繩子剪斷前，繩子的拉力為F，剪斷后，則滑塊受到的合外力為：F合=F；
（3）滑塊從A處到達B處時，滑塊、遮光片組成的系統，合外力做的功為：W=FL；
動能增加量為：△Ek=Mv2= M（）2；
根據動能定理，則有：FL= M（）2得：．