Question

8．某实验小组利用图示装置进行“探究动能定理”的实验，实验步骤如下：
A．挂上钩码，调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；
B．打开速度传感器，取下轻绳和钩码，保持A中调节好的长木板倾角不变，让小车从长木板顶端静止下滑，分别记录小车通过速度传感器1和速度传感器2时的速度大小v₁和v₂；
C．重新挂上细绳和钩码，改变钩码的个数，重复A到B的步骤．
回答下列问题：
（1）按上述方案做实验，长木板表面粗糙对实验   结果是否有影响？否（填“是”或“否”）；
（2）若要验证动能定理的表达式，还需测量的物理量有ACD；
A．悬挂钩码的总质量m            B．长木板的倾角θ
C．两传感器间的距离l            D．小车的质量M
（3）根据实验所测的物理量，动能定理的表达式为：$mgl=\frac{1}{2}M{{v}_{2}}^{2}-\frac{1}{2}M{{v}_{1}}^{2}$．（重力加速度为g）

Answer 1

分析 根据实验原理可知，撤去钩码后小车的合外力等于钩码的重力，所以长木板表面粗糙对实验结果没有影响，根据动能定理列式判断需要测量哪里物理量．

解答 解：（1）小车在重力、斜面弹力、摩擦力、细线拉力作用下处于平衡状态，撤去钩码后小车的合外力等于钩码的重力，所以长木板表面粗糙对实验结果没有影响，
（2、3）根据动能定理可知，合外力对小车做的功等于小车动能的变化量，则有：
$mgl=\frac{1}{2}M{{v}_{2}}^{2}-\frac{1}{2}M{{v}_{1}}^{2}$，
所以要测量悬挂钩码的总质量m，两传感器间的距离l，小车的质量M，
故选：ACD
故答案为：（1）否；（2）ACD；（3）$mgl=\frac{1}{2}M{{v}_{2}}^{2}-\frac{1}{2}M{{v}_{1}}^{2}$

点评 本实验比较新颖，不是常规实验方法，直接用速度传感器得出速度，不需要用打点计时器求解速度，难度适中．