题目内容
【题目】某同学验证动能定理的实验装置如图所示.水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一易拉罐相连,易拉罐和里面的细沙总质量为m;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间为t,d表示遮光片的宽度,L表示A、B两点间的距离.滑块与导轨间没有摩擦,用g表示重力加速度.
①该同学首先用游标卡尺测量了遮光片的宽度,如图所示,遮光片的宽度d =_____cm.
②该同学首先调整导轨倾角,易拉罐内盛上适量细沙,用轻绳通过滑轮连接在滑块上.让滑块恰好在A点静止.剪断细绳后,滑块开始加速下滑,则其受到的合外力为_____(用题目中所给的物理量符号表示).
③为验证从A →B过程中小车合外力做功与滑块动能变化的关系,需要验证的关系式为_______________________(用题目中所给的物理量符号表示).
【答案】 1.14cm; mg; ;
【解析】试题分析:(1)宽度d=(11+0.4)mm=11.4 mm=1.14 cm;
(2)由于滑块在A点静止,因此滑块的下滑分力等于易拉罐及细沙的总重力mg,又由于斜面与滑块间无摩擦,因此滑块下滑时,其受到的合外力等于mg;
(3)本实验应该验证mgL=Mv2,而到达B点时的速度v=
,代入可得mgL=
M
.