Question

13．如圖所示為探究牛頓第二定律的實驗裝置，該裝置由氣墊導軌、兩個光電門、滑塊和沙桶等組成．光電門可以測出滑塊分別通過兩個光電門的瞬時速度，導軌標尺可以測出兩個光電門間的距離，另用天平測出滑塊和沙桶的質(zhì)量分別為M和m．下面說法正確的是（　　）

• A． 用該裝置可以測出滑塊的加速度
• B． 用該裝置探究牛頓第二定律時，要保證拉力近似等于沙桶的重力，因此必須滿足m＜＜M
• C． 不能用該裝置驗證機械能守恒定律，因為繩子拉力要做功
• D． 可以用該裝置探究動能定理

Answer 1

分析 該實驗裝置能夠測量的物理量有滑塊分別通過兩個光電門的瞬時速度，兩個光電門的距離，用天平測出滑塊和沙桶的質(zhì)量分別為M和m．根據(jù)運動學規(guī)律能得到加速度，由于摩擦阻力很小，該裝置能驗證機械能守恒定律，但可以用該裝置探究動能定理．用該裝置探究牛頓第二定律時，要控制實驗條件：m＜＜M．

解答 解：A、光電門可以測出滑塊分別通過兩個光電門的瞬時速度，導軌標尺可以測出兩個光電門間的距離x，運用勻變速直線運動的公式a=$\frac{{v}^{2}-{v}_{0}^{2}}{2x}$得出加速度．故A正確．
B、用該裝置驗證牛頓第二定律時，要保證拉力近似等于沙桶的重力，必須滿足m＜＜M，故B正確．
C、機械能守恒的條件是只重力做功，該裝置中滑塊所受的阻力很小，對于滑塊和和沙桶組成的系統(tǒng)只有重力做功，可以用該裝置驗證機械能守恒定律，故C錯誤．
D、用該裝置光電門可以測出滑塊分別通過兩個光電門的瞬時速度，導軌標尺可以測出兩個光電門間的距離，這樣就可以求出重力對沙桶做的功，再對系統(tǒng)可以驗證動能定理．故D正確．
故選：ABD

點評 光電門可以測出滑塊分別通過兩個光電門的瞬時速度，運用勻變速直線運動的公式求解加速度．清楚驗證牛頓第二定律實驗的工作原理和實驗條件．明確：對系統(tǒng)而言，可以用該裝置驗證機械能守恒定律和動能定理．