Question

【题目】如图甲所示的装置，可用于探究恒力做功与速度变化的关系．水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。

(1)实验需要用20分度的游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图乙所示，d＝________mm.

(2)实验时首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s。某次实验过程，力传感器的读数为F，小车通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后，砝码盘才落地)，砝码盘和砝码的质量为m，已知重力加速度为g，则以小车为研究对象，实验要验证的表达式是________．

A．mgs＝M()2－M()2 B．(m－m0)gs＝M()2－M()2

C．(F－m0g)s＝M()2－M()2 D．Fs＝M()2－M()2

Answer 1

【答案】5.50C

【解析】

（1）游标卡尺的主尺读数为5mm，游标读数为0.05×10mm=0.50mm，则d=5.50mm．
（2）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，小车通过光电门1和光电门2的瞬时速度分别为v1＝，v2＝，

则小车动能的增加量为：Mv22Mv12=M()2M()2，

外力对小车做的功W=（F-m0g）s，

则需要验证的表达式为：（F-m0g）s=M()2M()2．故选C．