Question

【题目】某实验小组利用如图所示的实验装置来探究“做功与物体动能改变量的关系”，实验前要调整气垫导轨底座水平，实验时滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt，当地重力加速度为g.

（1）已知遮光条的宽度cm，实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门所用时间为s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为________m/s.（结果保留2位有效数字）

（2）在本次实验中为了确保细线拉力所做的功与钩码重力做的功近似相等，则滑块与遮光条的总质量M、钩码的质量m间应满足________；

（3）本实验还需要测量的物理量是：__________________________________________________________________(用文字说明并用相应的字母表示)．

Answer 1

【答案】0.45m/s 钩码的质量m，滑块与遮光条的总质量M和钩码下降的距离h。

【解析】

（1）滑块经过光电门时的瞬时速度为

（2）要使细线拉力所做的功与钩码重力做的功近似相等，就要使线拉力近似等于钩码的重力。对钩码、遮光条和滑块整体，由牛顿第二定律可得：，对钩码由牛顿第二定律可得：，由以上两方程可知， 当时，，所以M和m关系为。

（3）本实验要验证的方程是：，因此还要测出的物理量有：钩码的质量m，滑块与遮光条的总质量M和钩码下降的距离h。