题目内容

（2012?浦东新区二模）某实验小组利用力传感器和光电门传感器探究“动能定理”．将力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线通过一个定滑轮与重物G相连，力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平轨道上A、B两点各固定一个光电门传感器，用于测量小车的速度v1和v2，如图所示．在小车上放置砝码来改变小车质量，用不同的重物G来改变拉力的大小，摩擦力不计．
（1）实验主要步骤如下：
①测量小车和拉力传感器的总质量M1，把细线的一端固定在力传感器上，另一端通过定滑轮与重物G相连，正确连接所需电路；
次数 M/kg |v22-v12|/m2s-2 △E/J F/N W/J
1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200
2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420
3 0.500 2.40 △E3 1.22 W3
4 1.00 2.40 1.20 2.42 1.21
5 1.00 2.84 1.42 2.86 1.43
②将小车停在点C，由静止开始释放小车，小车在细线拉动下运动，除了光电门传感器测量速度和力传感器测量拉力的数据以外，还应该记录的物理量为
两光电门间的距离L
两光电门间的距离L
；
③改变小车的质量或重物的质量，重复②的操作．
（2）右侧表格中M是M1与小车中砝码质量之和，△E为动能变化量，F是拉力传感器的拉力，W是F在A、B间所做的功．表中的△E3=
0.600J
0.600J
，W3=
0.610J
0.610J
（结果保留三位有效数字）．
分析：要探究动能定理就需要求出力对小车做的总功和小车动能的变化，这就要求必须知道小车发生的位移即两光电门间距离．
解答：解：（1）根据动能定理知因要求总功必须已知小车位移，故除了光电门传感器测量速度和力传感器测量拉力的数据以外，还应该记录的物理量为两光电门间的距离L．
（2）由△E=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
得
△E
 
3
=
1
2
×0.500×2.40=0.600J，根据表中数据由功公式W=FL，可求出两光电门间距离L=
W
F
=0.5Kg，所以
W
 
3
=
F
 
3
．L=1.22×0.5J=0.610J．
故答案为（1）两光电门间的距离L
        （2）0.600J，0.610J
点评：做实验题时应先根据实验原理写出有关公式再讨论即可．
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