题目内容
18．利用如图所示的实验装置做“探究合外力做的功与物体动能改变量的关系”实验，将光电门固定在轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，细线拉力的大小可由拉力传感器测出，小车质量为M，保持小车质量不变，改变所挂重物质量m进行多次实验，每次小车都从同一位置A由静止释放（g取10m/s2）．
（1）完成该实验时，需要（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；
（2）在正确规范操作后，实验时读出拉力传感器的示数F，测出小车质量M，遮光条宽度d，挡光时间t及AB间的距离L，则验证动能定理的表达式为FL=$\frac{1}{2}M（\frac{d}{t}）^{2}$（用测得的物理量表示）．
分析 （1）据实验操作要求可知需要平衡摩擦力．
（2）电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度，根据功能关系可以求出需要验证的关系式．
解答 解：（1）由于该实验只有绳子的拉力，所以不能有摩擦力做功，所以需要平衡摩擦力．
（2）本实验要测量小车的合力，由于传感器可以直径测量细线的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量的条件．
（3）光电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度，则在B点的速度v=$\frac{d}{t}$，根据功能关系可以求出需要验证的关系式为：
FL=$\frac{1}{2}$Mv2=$\frac{1}{2}M（\frac{d}{t}）^{2}$．
故答案为：（1）需要；（2）FL=$\frac{1}{2}M（\frac{d}{t}）^{2}$．
点评 了解光电门测量瞬时速度的原理，实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面，同时明确实验原理是解答实验问题的前提．
练习册系列答案
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8．
如图所示，用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被体松开，自由下落．A、B两球同时开始运动．下列说法正确的是（ ）
如图所示，用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被体松开，自由下落．A、B两球同时开始运动．下列说法正确的是（ ）| A． | A球先落地 | B． | B球先落地 | ||
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6．下列说法正确的是（ ）
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13．在双缝干涉实验中，实验装置如图所示，图中①②③④⑤依次是光源、滤光片、单缝、双缝、光屏．调整实验装置中的双缝，使两狭缝间的距离增大，则在光屏上看到的条纹（ ）
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3．下列关于近代物理知识的说法正确的是（ ）
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10．14C发生放射性衰变为14N，半衰期约为5700年．已知植物存活其间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减少．现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的四分之一．下列说法正确的是（ ）
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| B． | 该古木的年代距今约为11400年 | |
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| D． | 增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变 |
7．
带等量异种电荷的平行板竖直正对放置，两板间有垂直纸面向里的匀强磁场．三个带同种电荷的粒子以相同动能竖直向下射入两板间，轨迹如图所示，不计粒子重力及粒子间的相互作用，则下列说法一定正确的是（ ）
带等量异种电荷的平行板竖直正对放置，两板间有垂直纸面向里的匀强磁场．三个带同种电荷的粒子以相同动能竖直向下射入两板间，轨迹如图所示，不计粒子重力及粒子间的相互作用，则下列说法一定正确的是（ ）| A． | 粒子带正电 | B． | 质量关系m1＞m2 | ||
| C． | 质量关系m3＞m2 | D． | 有一个粒子动能不变 |
10．
如图所示，将质量均为m厚度不计的两物块A、B用轻质弹簧相连接．第一次用手拿着A、B两物块，使得弹簧竖直并处于原长状态，此时物块B离地面的距离为H，然后由静止同时释放A、B，B物块着地后速度立即变为零．第二次只用手托着B物块于H高处，A在弹簧弹力和重力作用下处于静止，将弹簧锁定，此时弹簧的弹性势能为EP，然后由静止释放A、B，B物块着地后速度立即变为零，同时弹簧锁定解除，在随后的过程中B物块恰能离开地面但不继续上升．则（ ）
如图所示，将质量均为m厚度不计的两物块A、B用轻质弹簧相连接．第一次用手拿着A、B两物块，使得弹簧竖直并处于原长状态，此时物块B离地面的距离为H，然后由静止同时释放A、B，B物块着地后速度立即变为零．第二次只用手托着B物块于H高处，A在弹簧弹力和重力作用下处于静止，将弹簧锁定，此时弹簧的弹性势能为EP，然后由静止释放A、B，B物块着地后速度立即变为零，同时弹簧锁定解除，在随后的过程中B物块恰能离开地面但不继续上升．则（ ）| A． | 第一次释放A、B后，A上升至弹簧恢复原长时的速度v1=$\sqrt{2gH}$ | |
| B． | 第一次释放A、B后，B刚要离地时A的速度v2=$\sqrt{gH-\frac{2{E}_{P}}{m}}$ | |
| C． | 第二次释放A、B，在弹簧锁定解除后到B物块恰要离开地面过程中A物块机械能守恒 | |
| D． | 第二次释放A、B，在弹簧锁定解除后到B物块恰要离开地面过程中A物块先处超重后处失重状态 |