Question

【題目】如圖所示，氣墊導(dǎo)軌上質(zhì)量為M的滑塊通過(guò)輕質(zhì)細(xì)繩繞過(guò)輕質(zhì)動(dòng)滑輪與拉力傳感器相連，動(dòng)滑輪下懸掛質(zhì)量為m的鉤碼，滑塊上遮光條寬度為d。實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑塊由靜止釋放，測(cè)得遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為Δt，拉力傳感器的讀數(shù)為F。

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條寬度，其讀數(shù)為_____ cm；

（2）某同學(xué)在“探究繩子拉力對(duì)滑塊做功與滑塊動(dòng)能變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，記錄滑塊的初位置與光電門(mén)的距離L及擋光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間Δt，測(cè)得多組L和Δt值。應(yīng)用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，為了獲得線(xiàn)性圖象應(yīng)作 _________圖象（選填“”、“ ”或“”），該圖象的斜率k=______；

（3）該同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：繩子拉力F做的功總大于滑塊動(dòng)能的變化量。若實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量準(zhǔn)確，出現(xiàn)該情況的可能原因是______。

A．鉤碼質(zhì)量m未遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量M

B．滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服阻力做功

C．氣墊導(dǎo)軌沒(méi)有調(diào)節(jié)水平

D．沒(méi)有考慮動(dòng)滑輪的質(zhì)量

（4）若用上述裝置研究系統(tǒng)（含滑塊、鉤碼）機(jī)械能守恒，設(shè)滑塊由靜止開(kāi)始的釋放點(diǎn)與光電門(mén)的距離為L、擋光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為Δt，則滿(mǎn)足關(guān)系式_______（用已知量符號(hào)表示）時(shí)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

Answer 1

【答案】 0.355 BC

【解析】（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條寬度，其讀數(shù)為：0.3cm+0.05mm×11=0.355 cm；

（2）由動(dòng)能定理： ，則 ，則為了獲得線(xiàn)性圖象應(yīng)作圖像；該圖象的斜率；

（3）因此實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了力傳感器，則不需要鉤碼質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量M，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服阻力做功，使得滑塊動(dòng)能的變化量小于繩子拉力F做的功，選項(xiàng)B正確；氣墊導(dǎo)軌沒(méi)有調(diào)節(jié)水平，滑塊要克服重力做功，使得滑塊動(dòng)能的變化量小于繩子拉力F做的功，選項(xiàng)C正確；因此實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了力傳感器，則動(dòng)滑輪的質(zhì)量對(duì)實(shí)驗(yàn)無(wú)影響，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.

（4）拉力對(duì)系統(tǒng)做功：W=mgL；滑塊的速度，則鉤碼的速度為 ；則系統(tǒng)動(dòng)能的增量：；則若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則滿(mǎn)足關(guān)系式：.