Question

【題目】某同學利用氣墊導軌探究動能定理，實驗裝置如圖1所示。將氣墊導軌調節(jié)水平后在上面放上A、B兩個光電門，滑塊通過一根細線與托盤相連。測得滑塊質量為M，托盤和砝碼的總質量為m。

(1)用螺旋測微器測量滑塊上固定的擋光片寬度如圖2所示，則擋光片寬度d＝________。

(2)氣墊導軌底座上有刻度尺，由圖3的刻度尺可讀得A、B兩光電門之間的距離s＝________。

(3)實驗中，若用托盤和砝碼的重力作為細線中的拉力，應該滿足的條件是___________________。

(4)實驗中，若用托盤和砝碼的重力作為細線中的拉力，靜止釋放滑塊后測得滑塊通過光電門A的時間為ΔtA，通過光電門B的時間為ΔtB。擋光片寬度為d，A、B兩光電門之間的距離為s，探究拉力做功與滑塊動能變化的關系，實驗測得的這些物理量應該滿足的表達式為___________________。

Answer 1

【答案】 (1)0.730 mm　　 (2)23.50 cm (3)托盤和砝碼的質量遠遠小于滑塊的質量 (4)

【解析】（1）擋光片寬度d=0.5mm+0.01mm×23.0=0.730mm；

（2）A、B兩光電門之間的距離：s=24.50cm-1.00cm=23.50cm；

（3）實驗中，若用托盤和砝碼的重力作為細線中的拉力，應該滿足的條件是：托盤和砝碼的質量遠遠小于滑塊的質量；

（4）由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度．
滑塊通過光電門B速度為：vB=；滑塊通過光電門A速度為：vA=，滑塊從A處到達B處時m和M組成的系統(tǒng)動能增加量為：△E=（M+m）[（）2-（）2]；
系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為：△Ep=mgs
則實驗測得的這些物理量若滿足表達式mgs=（M+m）[()2-()2]；則可驗證系統(tǒng)機械能守恒定律．