Question

（6分）为了探究“合外力做功和动能变化的关系”的实验，某实验小组使用如图所示的水平气垫导轨装置进行实验。其中G₁、G₂为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G₁、G₂光电门时，光束被遮挡的时间分别为t₁、t₂都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，两光电门间距离为x，绳悬吊的砝码的质量为m（m远小于M），重力加速度为g。滑行器从G₁到G₂的过程中增加的动能为________________，合力对滑行器做的功为_________________。（用t₁、t₂、D、x、M、m和g表示）

Answer

，

【解析】

试题分析：由于挡光片通过光电门的时间很短，挡光片通过光电门的瞬时速度近似等于这段时间内的平均速度，即滑块经过光电门的速度滑块经过光电门的速度为：，；根据，得.在实验中，m远小于M，可认为m的重力等于滑块所受的合力，此时合力对滑行器做的功等于重力对m做的功，即W=mgx.

考点：本题考查探究动能定理。