Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示裝置探究動能定理。在傾斜的氣墊導(dǎo)軌上平行導(dǎo)軌固定長直刻度尺，在導(dǎo)軌上固定一光電門，光電門和數(shù)字計(jì)時器相連（圖中未畫出），滑塊上固定寬度為d的遮光條。實(shí)驗(yàn)時，將滑塊放置在氣墊導(dǎo)軌上某處（在光電門上方），通過刻度尺讀出此時遮光條中心到光電門中心的距離x，然后將滑塊由靜止釋放，數(shù)字計(jì)時器記錄下滑塊經(jīng)過光電門的時間。改變光電門的位置，重復(fù)上述操作。

（1）若用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度如圖乙所示，則遮光條的寬度為____mm。

（2）某次實(shí)驗(yàn)時，數(shù)字計(jì)時器記錄的時間為，則滑塊經(jīng)過光電門所在位置時的速度表達(dá)式為v=___。

（3）該實(shí)驗(yàn)小組得到v2與x的關(guān)系圖象如圖丙所示，若該圖線的斜率為k，且實(shí)驗(yàn)小組用天平測得滑塊（含遮光條）的質(zhì)量為m�；瑝K的加速度大小為____；滑塊所受合力的大小為____；從釋放點(diǎn)到經(jīng)過光電門的過程中，若滿足動能定理，則有＝_____。（均用題中相關(guān)物理量的符號表示）

Answer 1

【答案】2.50 kx

【解析】

(1)[1]由游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為2.50mm；

(2)[2]小車經(jīng)過光電門的速度為小車遮光條的寬度除以小車通過的時間，所以為；

(3)[3]由可得，，所以小車的加速度為；

[4]由牛頓第二定律可得；

[5]若滿足動能定理，則有

代入化簡得