题目内容
7．
某同学想利用滑块在倾斜气垫导轨上的运动来验证动能定理，如图所示，测量步骤如下：①将长为L，原来已调至水平的气垫导线的左端垫高H，在导轨上间距为l的两点处分别安装光电门P1和P2．
②用20分度的游标卡尺测量滑块上遮光条的宽度d．
③接通气源及光电计时器，将滑块从导轨左端自由释放，测得滑块分别通过两个光电门时遮光时间为△t1和△t2
阅读上面的实验步骤回答下列问题：
（1）写出本实验验证动能定理的原理式$\frac{2glH}{L}={d}^{2}（\frac{1}{{△t}_{2}^{2}}-\frac{1}{△{t}_{1}^{2}}）$．（用测出的物理量表示）
（2）实验所用滑块的质量m=600g，其他数据如下L=1.5m，H=10cm，l=50cm，则实验中外力所做的功为0.2J．
（3）写出减小实验误差的一中措施适当提高滑块的初始位置，增大滑块通过光电门的速度．
分析 光电门测速度的原理是利用平均速度来代替瞬时速度，求出最后获得的速度，然后根据功能关系即可明确需要验证的表达式，外力做的功即为重力做的功，根据实验原理分析误差来源．
解答 解：（1）合外力做功即为重力所做的功为：W=mgh=mglsinθ=mgl$•\frac{H}{L}$，
动能的增加量为：$△{E}_{K}=\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$=$\frac{1}{2}m（\frac{{d}^{2}}{△{t}_{2}^{2}}-\frac{{d}^{2}}{△{t}_{1}^{2}}）$，
由W=△EK得验证动能定理的原理式为：$\frac{2glH}{L}={d}^{2}（\frac{1}{{△t}_{2}^{2}}-\frac{1}{△{t}_{1}^{2}}）$
（2）代入数据可得合外力做功为：W=mgl$\frac{H}{L}$=0.6×10×0.5×$\frac{0.1}{1.5}$J=0.2J；
（3）误差来源来自于滑块速度的近似处理，可以适当提高滑块的初始位置，增大滑块通过光电门的速度或减小遮光条的宽度．
故答案为：（1）$\frac{2glH}{L}={d}^{2}（\frac{1}{{△t}_{2}^{2}}-\frac{1}{△{t}_{1}^{2}}）$；（2）0.2J；（3）适当提高滑块的初始位置，增大滑块通过光电门的速度．
点评 本题关键是根据实验原理得出验证的表示的、知道实验的具体操作方法和实验误差的减小方法．
练习册系列答案
相关题目
9．从t0=0时刻起，用竖直向上的恒力F将质量为m的物体从静止提起，在t时刻，物体上升的高度为h，则在时刻t，力F的瞬时功率等于（ ）
| A． | $\frac{Fh}{t}$ | B． | $\frac{2mgh}{t}$ | C． | $\frac{{F}^{2}t}{m}$ | D． | $\frac{F（F-mg）t}{m}$ |
2．质点做直线运动的v-t图象如图所示，则（ ）
| A． | 在前4s内质点做匀变速直线运动 | |
| B． | 在1s～3s内质点做匀变速直线运动 | |
| C． | 3s末质点的速度大小为5m/s，方向与规定的正方向相反 | |
| D． | 2s～3s内与3s～4s内质点的速度方向相反 |
12．
如图所示为点电荷产生的电场中的一条电场线，若一带负电的粒子从B点运动到A点时加速度增大而速度减小，则可判定（ ）
如图所示为点电荷产生的电场中的一条电场线，若一带负电的粒子从B点运动到A点时加速度增大而速度减小，则可判定（ ）| A． | 点电荷一定带正电 | B． | B点的场强比A点的大 | ||
| C． | 点电荷一定在A的左侧 | D． | 点电荷一定在B的右侧 |
19．如图所示为弹簧振子的振动图象，根据此振动图象不能确定的物理量是（ ）
| A． | 周期 | B． | 振幅 | C． | 频率 | D． | 最大回复力 |
