题目内容
【题目】某同学验证动能定理的实验装置如图甲所示.水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带遮光片的长方形滑块,其总质量为M,实验步骤如下:
①用游标卡尺测出遮光片的宽度d;
②安装好实验器材,给气垫导轨接上气源,然后读出拉力传感器的示数,记为F,同时从气垫导轨刻度尺上读出滑块与光电门之间的距离L;
③剪断细绳,让滑块滑向光电门,并记录滑块通过光电门的时间t;
④多次改变滑块与光电门之间的距离,记录相应的L与t的值,结果如下表所示:
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
L(m) | 0.600 | 0.800 | 1.000 | 1.200 | 1.400 |
t(ms) | 8.22 | 7.17 | 6.44 | 5.85 | 5.43 |
(104s-2) | 1.48 | 1.95 | 2.41 | 2.92 | 3.39 |
试分析下列问题:
(1)用游标卡尺测量遮光片宽度d的测量结果如图乙所示,则d=________cm.
(2)剪断细绳后,滑块开始加速下滑,则其受到的合外力为________.
(3)剪断细绳后,在滑块从A运动至B的过程中,合外力对滑块、遮光片组成的系统做的功可表示为W=_____,动能的增加量可表示为ΔEk=________;若动能定理成立,则在本实验中与L的关系式为=________.
【答案】(1)1.00cm; (2)F; (3) W=FL ; ΔEk=Mv2=M2 ; =.
【解析】试题分析:(1)宽度d的读数为:1.0cm+0×0.1mm=1.00cm;
(2)绳子剪断前,绳子的拉力为F,剪断后,则滑块受到的合外力为:F合=F
(3)滑块从A处到达B处时,滑块、遮光片组成的系统,合外力做的功为:W=FL;动能增加量为:根据动能定理,则有:得:
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