题目内容
【题目】如图是某小组验证动能定理的实验装置,在滑块上安装一遮光条与拉力传感器,把滑块放在水平气垫导轨上,通过定滑轮的细绳与钩码相连,光电门安装在B处。测得滑块(含遮光条和拉力传感器)质量为M、钩码的总质量为、遮光条的宽度为,当地的重力加速度为。当气垫导轨充气后,将滑块在图示A位置由静止释放后,拉力传感器记录的读数为F,光电门记录的时间为。
(1)实验中是否要求钩码总质量远小于滑块质量M? (填“是”或“否”);
(2)测得AB之间的距离为L,则对滑块验证动能定理的表达式为 (用以上对于物理量的符号表示);
(3)为减少实验误差,可采取的方法是( )
A、增大AB之间的距离
B、减少钩码的总质量
C、增大滑块的质量
D、减少遮光条的宽度
【答案】(1)否;(2);(3)AD
【解析】(1)拉力是直接通过传感器测量的,故与小车质量和钩码质量大小关系无关,故不需要钩码总质量m远小于滑块质量M;
(2)由于遮光条的宽度很小,通过光电门的时间也很短,故遮光条通过光电门的平均速度可以表示瞬时速度,则通,B点的速度为:,
拉力做功为:,动能的增加量为:。
故本实验中探究动能定理的表达式为为:。
(3)由公式可知,实验误差来自由长度的测量和速度的测量,故可以让AB之间的距离L增大或减小遮光片的长度,故AD正确.
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