Question

某实验小组利用如图甲所示的装置探究功和动能变化的关系，他们将宽度为d的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门，记录小车通过A、B时的遮光时间，小车中可以放置砝码。

(Ⅰ)实验中木板略微倾斜，这样做目的是（    ）

A.为了平衡小车所受到的摩擦力

B.为了增大小车下滑的加速度

C.可使得细线拉力对小车做的功等于合力对小车做的功

D.为了使释放小车后,小车能匀加速下滑

(Ⅱ)实验主要步骤如下：

①将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车及小车中砝码的质量之和为，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车通过A、B时的遮光时间分别为、，则小车通过A、B过程中动能的变化量ΔE=_______（用字母、、、d表示）。

②在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复①的操作。

③如题6（2）图乙所示，用游标卡尺测量挡光片的宽度d =________mm。

(Ⅲ )若在本实验中木板保持水平而没有平衡摩擦力，假设小车与水平长木板之间的动摩擦因数为。利用上面的实验器材完成实验，保证小车质量不变，改变砝码盘中砝码的数量（取绳子拉力近似等于砝码盘及盘中砝码的总重力），测得多组m、、的数据，并得到m与的关系图像如题6（2）图丙所示。已知图像在纵轴上的截距为b，直线PQ的斜率为k，A、B两点的距离为s，挡光片的宽度为d，则=_______(用字母b、d、s、k、g表示)。

Answer

(Ⅰ)AC ； (Ⅱ)① ， ③5.50mm ； (Ⅲ)

【解析】

试题分析：(Ⅰ)为了使绳子拉力充当合力，即细线拉力做的功等于合力对小车做的功应先平衡摩擦力，摩擦力平衡好时可使得小车在未施加拉力时做匀速直线运动，故选项A、C正确；故选AC。

(Ⅱ)①小车通过A时的速度，小车通过B时的速度；则小车通过A、B过程中动能的变化量。③20分度的游标卡尺精确度为0.05mm，游标零刻度左侧整毫米为5mm，右侧第10个刻度对齐，则读数为5mm+10×0.05mm=5.50mm。

(Ⅲ) 由题意，小车受到的拉力为，小车的位移是s，设小车的质量是M，根据动能定理得：，整理得：；则图线的坐标轴的截距；图线的斜率。由摩擦力的公式得：。

考点：本题考查了探究功与速度变化的关系。