题目内容
光电计时器是一种研究物体运动情况的常见计时器,其结构如图题甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接受装置.当有物体从a、b之间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用图题13乙所示的装置设计一个“探究恒力做功与动能改变关系”的实验,图中A B是水平桌面,C D是一端带有定滑轮的等厚长木板。将光电门固定在靠近木板滑轮一端的F点 (与之连接的光电计时器没有画出)。小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板上的E点由静止释放,由光电门连接的计时器显示窄片K的挡光时间。
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(1) 若已测得窄片的宽度为
,并用米尺测得E、F两点间距为L,且L》d,与光电门连接的计时器显示的挡光时间为t,小车的质量为M,所挂的重物质量为m.则小车经过F点小车的动能表达式EK= ;(说明:本题的(1)(2)(3)的结果均用题中所给的字母表示)
(2) 如果研究对象是小车,请写出验证本实验的表达式是 ;如果研究对象是小车和重物这一整体,验证本实验的表达式应是 ;
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/2014082413305013113814.png)
(1) 若已测得窄片的宽度为
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824133050178327.png)
(2) 如果研究对象是小车,请写出验证本实验的表达式是 ;如果研究对象是小车和重物这一整体,验证本实验的表达式应是 ;
(1)![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824133050209159.png)
(2分)
(2) mgL=
(2分)
mgL=
(2分)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824133050209159.png)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824133050240864.png)
(2) mgL=
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824133050271858.png)
mgL=
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241330503021078.png)
(1) 小车通过光电门时所用时间较短,可看作匀速运动,速度为
,由动能公式
可知小车经过F点小车的动能表达式EK=
(2)重力势能的减小量mgh=mgL,所以表达式为mgL=
,研究对象是整体,整体重力势能的减小量为mgL,动能增加量为![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241330503021078.png)
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