题目内容
【题目】某实验小组用图甲实验装置探究合力做功与动能变化的关系。铁架台竖直固定放置在水平桌面上，长木板一端放置在水平桌面边缘P处，另一端放置在铁架台竖直铁杆上，使长木板倾斜放置，长木板P处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时的挡光时间。实验步骤是：
①用游标卡尺测出滑块的挡光宽度L，用天平测量滑块的质量m。
②平衡摩擦力：以木板放置在水平桌面上的P处为轴，调节长木板在铁架台上的放置位置，使滑块恰好沿木板向下做匀速运动。在铁架台竖直杆上记下此位置Q1，用刻度尺测出Q1到水平面的高度H。
③保持P位置不变，长木板一端放置在铁架台竖直杆Q2上。用刻度尺量出Q1Q2的距离h1，将滑块从Q2位置由静止释放，由光电门计时器读出滑块的挡光时间t1。
④保持P位置不变，重新调节长木板一端在铁架台上的放置位置，重复步骤③数次。
Ⅰ.滑块沿长木板由Q2运动到P的过程中，用测量的物理量回答下列问题(重力加速度已知为g)：
(1)滑块通过光电门时的动能Ek＝________。
(2)滑块克服摩擦力做的功Wf＝________。
(3) 合力对滑块做的功W合＝________。
Ⅱ.某学生以铁架台竖起杆上的放置位置到Q1的距离h为横坐标，以滑块通过光电门的挡光时间平方倒数
为纵坐标，根据测量数据在坐标中描点画出如图乙所示直线，直线延长线没有过坐标原点，其原因主要是______________________________。
【答案】
m
mgH mgh1 平衡摩擦力倾角过大
【解析】
（1）滑块经过光电门的速度：
，动能
m
；
（2）设P点到铁架台的水平距离为d，PQ1与水平面的夹角为α。由题意知，从Q1到P做匀速运动，可得：
，
；设PQ2与水平面的夹角为β，PQ2的长度为S，则从Q2到P克服摩擦力做功：
；合力做功：
；（4）乙图：
，平衡摩擦倾角过大。
