题目内容
【题目】如图甲所示是某同学用水平气垫导轨探究“合力做功与物体动能变化之间的关系”的实验装置,他将光电门固定在导轨上的B点,吊盘(含金属片)通过细线与滑块相连,滑块上固定一遮光条并放有若干金属片,实验中每次滑块都从导轨上的同一位置A由静止释放。(已知实验室所在位置的重力加速度为g)
(1)用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度d(沿滑块运动方向的长度)如图乙所示,则d = ____cm;用螺旋测微器测量遮光条的厚度h如图丙所示,则h = _____mm。若光电计时器记录遮光条通过光电门的时间为Δt,则滑块经过光电门时的速度v = _________________ (用所测物理量的符号表示)。
(2)若要验证从A运动到B的过程中滑块与吊盘组成的系统合力做功与动能变化间的关系,除(1)中得出的速度v外,还必须测出滑块(含遮光条和金属片)的质量 M、吊盘及其中的金属片的质量 m,以及_________________________(写出所需测定的物理量及其符号),本实验___________(“需要”或“不需要”)满足“
”。
(3)从A运动到B的过程中滑块与吊盘组成的系统合力做功与动能变化间的关系式为_______________(用所测物理量的符号表示)。
【答案】 1.170 4.226 ~ 4.228
AB间的距离L 不需要
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【解析】(1)游标卡尺的主尺读数为11mm,游标读数为0.05×14mm=0.70mm,则d=11.70mm=1.170cm;螺旋测微器的固定刻度读数为4mm,可动刻度读数为0.01×22.6mm=0.226mm,则h=4.226mm;(2)滑块与吊盘组成的系统合力做功为
,滑块与吊盘组成的系统动能增加量为
,故从A运动到B的过程中滑块与吊盘组成的系统合力做功与动能变化间的关系式为
,故需要测出AB间的距离L,因是研究滑块与吊盘组成的系统合力做功与动能变化间的关系,故本实验不需要满足
.